Física III - Profa. Sabrina B. L. Araujo - Terceira Prova: 22/11/17

Aluno: ________________________________

Observações: (i) Respostas sem desenvolvimento (justi�cativa)

matemático não serão consideradas, portanto, indique de forma

organizada o raciocínio e todos os cálculos usados na solução;

(ii) É proibido o uso de calculadoras e celulares durante esta

avaliação.

(2,0)Problema 1:

O �o dobrado da �gura abaixo possui corrente de 10A eestá submetido a um campo magnético uniforme dadopor−→B = 5T i+ 2T j . Em termo dos vetores unitários,

determine a força magnética sobre o �o.

(2,0)Problema 2:

A �gura abaixo mostra duas espiras concêntricas. A es-pira 1 tem raio 2R e corrente igual a i. A espira 2 temraioR e corrente igual a 2i. Determine o campo mag-nético resultante no centro das espiras (com módulo,direção e sentido).

(2,0)Problema 3:

Na �gura abaixo dois trilhos condutores retilíneos for-mam um angulo reto. Uma barra condutora em contatocom os trilhos parte do vértice no instante t = 0 comuma velocidade escalar constante v e passa a se moverentre os trilhos. Há um campo magnético constantede módulo B dirigido para dentro do papel em toda aregião.

Determine:(1,0)(a) Uma expressão para o �uxo magnético atra-vés do triângulo em função do tempo;(0,5)(b) Uma expressão para a força eletromotrizaplicada ao triângulo;(0,3) (c) O sentido do campo magnético induzido.Justi�que;(0,2) (d) O sentido da corrente induzida. Justi�que.

(2,0)Problema 4:

A força eletromotriz de um gerador de corrente al-ternada é dada por E = E msen(ωt). O gerador éligado a um indutor de indutância L. Determine:(1,0)(a) A expressão para a corrente no circuito;(1,0)(b)O valor da força eletromotriz no momentoem que a corrente é máxima.

(2,0)Problema 5:

Considere uma região circular de raio R na qualo campo elétrico aponta para dentro do papel. Omodulo do campo elétrico é dado por E = at, sendoa uma constante positiva (data em V.m/s) e t otempo (dado em segundos)(0,5)(a) Escreva uma expressão para o campo mag-nético a uma distância radial r sendo r ≤ R;(0,5)(b) Escreva uma expressão para o campo mag-nético a uma distância radial r sendo r > R;(0,2)(c) Esboce o grá�co do campo magnético emfunção de r;(0,5)(d)Escreva uma expressão para a corrente dedeslocamento;(0,3)(e) Ilustre o campo elétrico, magnético e acorrente de deslocamento nesta região.

Formulário:

~FB = q~v × ~B ~FE = q ~E

~F = m~azBd~s = µ0ε0

dΦE

dt+ µ0ienv

d ~B =µ0i

4πr2d~L× r ΦB =

ˆ~Bd ~A

~F = i~L× ~Bz~Bd ~A = 0

ξ = −N dΦB

dtV = Ed

ξL = −Ldidt

L = NΦB

i

V = iR P =∆E

∆t= iV