Prof.: Geraldo Barbosa Filho
AULA 09
INDUÇÃO MAGNÉTICA
Um condutor retilíneo em movimento com velocidade v num
campo magnético uniforme B têm a força eletromotriz
induzida dada por :
1-FLUXO MAGNÉTICO
Define-se fluxo magnético através de uma área A como sendo:
φ = B.A. cos α
e = L.B.V
EXERCÍCIOS
[φ ] = T .m 2 = Wb(Weber )
QUESTÃO 01
2- INDUÇÃO MAGNÉTICA
1-O fluxo da indução magnética uniforme B , através de uma
superfície planas da área A é diretamente proporcional a B, A
Se variarmos o fluxo magnético através de um condutor
aparecerá no mesmo uma corrente elétrica chamada de
corrente induzida.
Ao aproximarmos ou ao afastarmos um imã de uma espira há
uma variação do fluxo magnético através da espira ,
aparecendo na mesma uma corrente induzida.
Esta corrente induzida produz um campo magnético que se
opõe à variação do fluxo magnético devido à aproximação ou
ao afastamento . Nas figuras seguintes temos a face norte de
um imã se aproximando e se afastando de uma espira, havendo
, portanto, uma variação do fluxo magnético através desta.
A corrente induzida na espira produz um campo magnético de
tal forma que a polaridade da face da espira voltada para o imã
é norte, quando o ímã se aproxima e o sentido da corrente
induzida é anti-horário (oposição à aproximação) e a
polaridade é sul quando o ímã se afasta e o sentido da corrente
induzida é horário (oposição ao afastamento).
3-FIO
RETILÍNEO
NUM
MAGNÉTICO UNIFORME
CAMPO
G
G
e cos θ, sedo θ o ângulo entre B e a normal à superfície.
2-A unidade de fluxo da indução magnética, num sistema
internacional, é tesla vezes metro quadrado (T.m2).
3-Sempre que ocorrer variação do fluxo da indução magnética
através da área limitada por um circuito, seja qual for o
processo que a produz, aparece no circuito uma corrente
induzida.
4-Sempre que um condutor se locomover na região de
existência de um campo magnético, estabelecer-se-á entre as
extremidades do mesmo uma fem induzida.
5-Sempre que o fluxo da indução magnética através da área
limitada por um circuito variar no decurso do tempo, será
induzida uma força eletromotriz num circuito.
QUESTÃO 02
1-A lei de Lenz constitui uma regra prática para determinação
do sentido da corrente induzida num circuito. Seu enunciado é
o seguinte: O sentido da corrente induzida no circuito é tal que
seu efeito se opõe à causa que a produz.
2-Afastando-se ou aproximando-se um ímã de uma espira
aparece nessa uma corrente elétrica.
3-Todo campo magnético variado faz surgir uma corrente
induzida.
4-O sentido da corrente induzida é tal que origina um flux
magnético induzido, que se opõe à variação do fluxo
magnético indutor.
5-A corrente induzida é tanto mais intensa quanto mais
rapidamente varia o fluxo de indução.
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QUESTÃO 03
1-A força eletromotriz induzida média é proporcional à
rapidez e variação de fluxo e é dada pela expressão
3-Indução magnética é a geração de fem graças à variação
de fluxo magnético no decurso do tempo
4-A figura a seguir representam uma espira e um
EM = −
imã próximos. Se a espira e o ímã se movem com
velocidade constante no mesmo sentido não há
corrente induzida na espira.
∆Φ
.
∆t
2- No sistema internacional de unidades, a unidade de fluxo
magnética denomina-se Weber (Wb).
3- O gráfico abaixo registra o fluxo magnético através de um
anel metálico ao longo de 5 segundos.
5- A figura mostra um longo condutor filiforme A, contido no
eixo Oz e uma espira quadrada E, condutora, situada no plano
y e contendo um galvanômetro G, de zero ao centro (conforme
figura).
Surgirá no anel uma corrente elétrica induzida somente entre
os instante t = 1 e t = 2s.
4-Para que ocorra o fenômeno da indução eletromagnética, é
suficiente que ocorra a variação de um fluxo magnético
através da bobina e cargas elétricas, em número constante por
segunda, atravessem o circuito
5-Faz-se o pólo de um imã aproximar-se da extremidade de
um solenóide , em circuito aberto, conforme ilustra a figura.
Nessas condições, durante a aproximação, aparece uma
corrente elétrica que circula a bobina.
QUESTÃO 04
1-Uma barra condutora movimenta-se para a direita , com
velocidade v, num campo magnético B, perpendicular ao
plano da figura, orientado para o observador. As cargas
negativas da barra sofrem a ação de uma força:
de sentido de C para A
2-De acordo com o fenômeno de indução eletromagnética,
podemos afirmar que a variação do fluxo magnético em uma
espira produz uma fem induzida.
O galvanômetro dará indicação diferente de zero quando a
corrente no condutor A for constante com o tempo.
QUESTÃO 05
1-Através de um circuito quadrado, de lado L = 10 cm, fluem
linhas de indução magnética, conforme a figura.
Sabendo que o campo é uniforme, com intensidade B = 0,7 T,
o fluxo magnético através do circuito é de 6,3.10-3Wb. Dados :
cos θ = 0,9.
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2- O sentido da corrente induzida é o mostrado na figura.
QUESTÃO 06
G
Uma carga elétrica puntiforme, penetra com velocidade V ,
numa região do espaço onde existe um campo magnético
uniforme.
1-A trajetória da carga é circular se sua velocidade for
perpendicular à direção do campo.
2-A trajetória da carga poderá ser uma hélice cilíndrica.
3-Um condutor retilíneo de 20 cm de comprimento desloca-se
em um campo magnético perpendicular ao seu plano. O lado
direito pode mover-se sem perder o contato elétrico com a
espira, conforme a figura seguinte.
3-A força magnética que age sobre a carga não altera sua
velocidade vetorial.
4- A força magnética que age sobre a carga não altera sua
energia cinética.
5-A quantidade de movimento da carga é constante.
QUESTÃO 07
1-Na figura temos um fio muito longo, conduzindo uma
corrente i e uma espira circular. O fio e a espira estão no
mesmo plano XY. Se a espira transladar ao longo do eixo Y,
não há corrente induzida na mesma.
Arr
astando-se para a direita o lado móvel da espira , com
velocidade constante, v , pode-se afirmar corretamente que a
fem induzida nos terminais, ab, será igual a 16,0 . 102 V,
sendo a corrente elétrica dirigida de b para a.
4-O campo magnético uniforme de indução B, em uma região,
tem intensidade 0,5 T. A fem induzida em um condutor
retilíneo de 10 cm de comprimento, que se desloca com
velocidade de 1m/s é 5V.
2-Na figura representa-se um ímã em forma de barra com seu
pólo norte voltado para baixo. Esse ímã foi abandonado e cai
passando pelo centro de uma espira circular situada em um
plano horizontal.
5-A figura representa as linhas de indução de um campo
magnético. Um elétron abandonado em repouso do ponto P se
moverá ao longo de uma circunferência em sentido horário.
G
G
Sejam Fie e Fei as forças do ímã sobre a espira e da espira
sobre o ímã, respectivamente. Enquanto o ímã se aproxima do
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G
plano da espira pode afirmar que Fie é vertical para cima e
G
Fei é vertical para baixo.
3-Na figura representa-se um ímã em forma de barra com seu
pólo norte voltado para baixo. Esse ímã foi abandonado e cai
passando pelo centro de uma espira circular situada em um
plano horizontal.
QUESTÃO 08
Uma espira circular de área 0,5 m2 está imersa num campo
uniforme de indução magnética B = 4T. As linhas de indução
são perpendiculares ao plano da espira, a resistência elétrica
da espira de 10 Ω, o campo de indução é reduzido a zero em
5s.
1-O fluxo magnético inicial é de 2 Wb.
2-A variação do fluxo magnético é de –2 Wb.
3-A força eletromotriz média induzida é de 0,4V.
4-A intensidade média da corrente induzida é de 0,04 A.
5-A carga elétrica induzida é de 0,2 C.
QUESTÃO 09
A figura abaixo ilustra as posições relativas de um ímã e um
anel condutor, ambos inicialmente em repouso.
Seja i1 e i2 respectivamente, as correntes na espira quando ímã
se aproxima e quando se afasta dela. Nessas condições, i1 está
no sentido MNP e i2 no sentido MNP.
4-Uma espira condutora plana de área A = 0,5 m2 está
animada de movimento de translação no interior de um campo
de indução magnética uniforme, de intensidade variável com o
tempo de acordo com a expressão d = 2t (SI). Sendo o campo
normal à espira, a força eletromotriz induzida na espira é de
1V.
5-A figura representa um fio retilíneo de 1 Amperes no
sentido indicado. Próximo do fio existe duas espiras
retangulares A e B planas e coplanares com o fio. Se a
corrente num fio retilíneo está crescendo com o tempo
aparecem correntes induzidas no sentido ante-horário em A e
horário em B.
1-Não haverá corrente elétrica induzida no anel, qualquer que
seja o movimento de um ímã.
2-Ao aproximarmos o ímã do anel haverá uma corrente
elétrica induzida no anel no sentido PMN.
3-Ao afastarmos o ímã do anel haverá uma corrente elétrica
induzida no anel no sentido PNM.
4-Ao afastarmos o anel do ímã, haverá uma corrente elétrica
induzida no anel no sentido PMN.
5-Não haverá corrente induzida no anel qualquer que seja o
movimento do anel.
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QUESTÃO 10
1-Quando o fio móvel da figura é deslocado para a direita,
aparece no circuito uma corrente induzida i no sentido
mostrado.
A corrente induzida na espira quando a área da mesma é
variada, passando para a situação indicada na figura B, é
horário.
5- Um avião inteiramente metálico, com largura de 25m, voa
horizontalmente com velocidade de 540 km/h em uma região
onde a componente vertical do vetor indução magnética
terrestre vale 4,0.10-5T. A ddp existente entre as extremidades
das asas é de 0,15V.
O campo magnético existente na região A aponta para dentro
do papel.
2-No instante em que a chave C é fechada o sentido da
corrente na espira 2 será horário.
3-Um condutor retilíneo muito longo, percorrido por uma
corrente i, está inicialmente no plano de uma espira quadrada
ABCD paralelamente ao lado AB conforme a figura.
A corrente induzida na espira quando a mesma roda em torno
do condutor é igual a corrente induzida na espira quando a
mesma translada paralelamente ao condutor.
4-Uma espira está imersa num campo magnético uniforme
conforme figura A.
1-GABARITO
01
02
03
04
05
VVVFV VVVVV VVFFF VVVVF VFVFF
06
07
08
09
10
VVFVF VFVVV VVVVV FVVFF VVVVV