Efisica

Exercícios propostos

 


1. Um condutor retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica de 10A. Calcular: a) a intensidade do campo magnético e a indução magnética num ponto situado a 2mm, sabendo que a permeabilidade magnética do meio é igual a 1,8 gauss/oersted; b) a força que atua numa massa magnética de colocada nesse ponto.


Solução

 

Temos:

a) Pela lei de Biot e Savart:

Fica:

Para transformarmos para o sistema MKS fazemos a proporção:

A indução vale:

b) A força que atua na massa magnética m vale:

2. Um condutor circular de 12cm de diâmetro é percorrido por uma corrente de 100A em um meio de permeabilidade magnética igual a 120 no sistema CGSEM. Calcular: a) a intensidade do campo magnético e a indução magnética no centro do condutor; b) a força que atua na massa magnética de 200 uem CGS colocada nesse ponto.

3. Para se determinar a permeabilidade magnética de um meio, coloca-se nesse meio um condutor circular de 3cm de diâmetro. Faz-se passar pelo condutor uma corrente de 200A, e mede-se no centro do condutor uma indução magnética de 3348 gauss. Qual a permeabilidade magnética?

4. Um condutor retilíneo é colocado na posição vertical e percorrido por uma corrente de 30A. Um ímã de 3cm de comprimento, cujos polos têm suspenso pelo centro de gravidade e colocado de maneira que sua linha norte-sul fique num plano horizontal e essa linha prolongada, encontra o condutor. Um dos polos do ímã está a 2cm do condutor. 1o) Calcular o momento das forças que atuam nos polos do ímã. 2o) Indicar na figura asbaixo o sentido da rotação do ímã.

5. Um condutor retilíneo é colocado na posição vertical e percorrido por uma corrente de 20A. Outro condutor retilíneo é colocado na posição horizontal e percorrido por uma corrente de 30A. Imagine um ponto situado entre os dois condutores na reta da menor distância entre eles (perpendicular comum), a 2cm do condutor vertical e a 4cm do condutor horizontal. Sendo a permeabilidade magnética do meio igual a 25 gauss/oersted, calcular a intensidade do campo magnético e a indução magnética nesse ponto.

6. Transformar: a) 4.000 gauss para ; b) 200 webers para maxwells; c) a permeabilidade de 120 gauss/oersted para ; d) a massa magnética de 5.000 uem CGS para unidades MKS; e) a intensidade de imantação de para gauss.

7. Uma bobina circular chata de 10cm de diâmetro contém 200 espiras e é percorrida por uma corrente de 5A. Calcular: a intensidade do campo magnético e a indução magnética no seu centro, no ar, usando obrigatoriamente o sistema MKS.

8. Um condutor retilíneo de 1m de comprimento é percorrido pela corrente de 10A. Calcular: a) a intensidade do campo magnético e a indução magnética num ponto situado a 2cm do condutor, no ar; b) a força que atua na massa magnética de 0,00005 weber colocada nesse ponto. Usar, obrigatoriamente, o sistema MKS.

9. Uma bobina circular chata com 100 espiras, de 12cm de diâmetro, produz no centro uma indução magnética de , no ar. Qual a intensidade da corrente?

10. Demonstre que .

11. Demonstre que .

12. Demonstre que .

13. Um condutor circular de 5cm de raio é percorrido pela corrente de 100A. No plano do círculo, a 2cm dele, há um condutor retilíneo infinitamente comprido, percorrido pela corrente de 3,5 ab A. Calcular: a) a intensidade do campo magnético e a indução magnética no centro do círculo, supondo os condutores no ar; b) idem, supondo os condutores num meio de permeabilidade magnética 1,5 gauss/oersted.

14. Com um fio de cobre de 0,4mm de diâmetro quer-se construir uma bobina chata de 20 espiras e 10cm de raio, que produza no centro um campo magnético de 80 oersteds. Calcular: a) quantos metros de fio são necessários; b) a diferença de potencial que deve ser aplicada à bobina. Resistividade do cobre, .

15. Demonstre que .

16. Demonstre que .

187 – Demonstre que .

18. Demonstre que .

19. Demonstre que .

20. Desenhe o vetor campo magnético nos pontos A e N dos campos produzidos pelos circuitos desenhados abaixo:

21. Uma bússola das tangentes (galvanômetro das tangentes) tem uma bobina de 10cm de raio com 40 espiras, e está trabalhando num lugar da Terra em que a inclinação magnética é de 60o e a intensidade do campo magnético é de 0,5 oersteds. Calcular: a) a constante do galvanômetro; b) a intensidade da corrente que produz no ímã uma rotação de 5o.

22. Quais são os três fenômenos eletromagnéticos?

23. No que consiste a “experiência de Oersted”? Se o leitor dispuser de um “acumulador” de automóvel, para funcionar como gerador, realize a experiência de Oersted com o circuito indicado na figura 285.

24. Faça a experiência indicada na figura acima (exercício 21), para determinar a forma das linhas de força do campo criado por condutor retilíneo.

25. Idem, para o caso de um condutor circular abaixo. Faça o condutor de uns 5cm de raio.

26. Idem, para um solenóide.

27. Enuncie a 1a lei elementar de Laplace.

28. Explique as regras do boneco, do saca-rolhas e da mão direita.

29. Defina indução magnética num ponto do campo criado por uma corrente. De que elementos depende o valor dessa indução magnética? E quando o campo é produzido por um ímã, de que depende o valor da indução magnética?

30. Defina abampère (uem CGSi).

31. Defina as seguintes unidades: abcoulomb, abvolt, abohm, abmho.

32. Deduza a expressão do campo magnético e da indução magnética criados no centro de um condutor circular.

33. Enuncie a lei de Biot e Savart, para o campo de um condutor retilíneo.

34. Explique o funcionamento do galvanômetro de ímã móvel e do galvanômetro das tangentes. Para se trabalhar com um desses instrumentos, é necessário saber-se o valor do campo magnético terrestre? Justifique a resposta.

35. Explique o funcionamento de: um eletroímã, um disjuntor, um relé, uma campainha, o telégrafo, o fone, fazendo uma figura de cada um deles.

36. Se possível, analise a campainha de sua residência para verificar como funciona.

37. Num relé, a corrente que alimenta a bobina é a própria corrente do circuito que o relé abre ou fecha?


 

 

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