Lista de Exercícios de Circuitos 1

1) No circuito magnético abaixo, construído de um material em que µr=1000, calcular a Fm para que o

fluxo no entreferro g seja de 300 µWb. Desprezar o espraiamento de fluxo no entreferro. Calcule a corrente I da bobina, (N=500).

2) Os dois núcleos da figura abaixo são de um material em que µr=500. Sendo a corrente na bobina de N = 200 espiras for igual a 10 A, estimar o comprimento g do entreferro admissível para um fluxo de 8 mWb;

3) Dado o circuito magnético da figura abaixo, assumir B = 0,6 T através da seção reta da perna esquerda e determinar: (µr=5000) a) Desenhar o circuito elétrico equivalente; b) A queda de potencial magnético (Fm) no ar; c) A queda de potencial magnético (Fm) no núcleo; d) A corrente que circula em uma bobina com 1250 espiras enroladas em volta da perna esquerda.

4) Para o circuito magnético mostrado na figura abaixo, a permeabiliade relativa é 1000. A seção transversal é de 2 cm2, com exceção da perna central, que é de 4 cm2. Os caminhos l1 e l2 medem 24 cm, e l3 mede 8 cm. Calcular o fluxo magnético nos pontos 1 e 2.

5) A figura abaixo mostra um circuito magnético com uma Fm de 500 Ae. A parte 1 é de um material com µr=8000, com l1 = 340 mm, e A1 = 400 mm2. A parte 2 é de um material com µr=10000, com l2 = 138 mm e A2 =360 mm2. Calcule o fluxo magnético fornecido pelas bobinas.

6) O circuito magnético mostrado abaixo, tem as dimensões Ac=Ag= 9cm2, g=0,050 cm, lc=30cm e N=500 espiras. Suponha o valor de µr=70000 para o material do núcleo. a) Encontre as relutâncias Rmc e Rmg. Dada a condição de que o circuito esteja operando com Bc=1T. Encontre b) o fluxo φ, c) a corrente i e d) a força magnetomotriz Fm.

7) Dado o circuito da questão 6 encontre (a) a indutância L, (b) a energia magnética W armazenada.

8) A figura a seguir mostra uma bateria que gera uma corrente elétrica "i" no circuito. Considere uniforme o campo magnético entre os pólos do ímã. O vetor que representa, corretamente, a força magnética que esse campo exerce sobre o trecho horizontal PQ do fio situado entre os pólos do imã é

9) Determine o sentido da corrente elétrica induzida na espira nos casos abaixo.

10) A figura a seguir representa uma região do espaço no interior de um laboratório, onde existe um campo magnético estático e uniforme. As linhas do campo apontam perpendicularmente para dentro da folha, conforme indicado. Uma partícula carregada negativamente é lançada a partir do ponto P com velocidade inicial v0 em relação ao laboratório. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, referentes ao movimento subseqüente da partícula, com respeito ao laboratório. ( ) Se v0 for perpendicular ao plano da página, a partícula seguirá uma linha reta, mantendo sua velocidade inicial. ( ) Se v0 apontar para a direita, a partícula se desviará para o pé da página. ( ) Se v0 apontar para o alto da página, a partícula se desviará para a esquerda. 11) Demonstre a expressão da tensão induzida na barra da figura abaixo.

12) Um fio condutor, de comprimento L, percorrido por uma corrente de intensidade i, está imerso num campo magnético uniforme B. A figura a seguir mostra três posições diferentes do fio (a), (b) e (c), em relação à direção do campo magnético. Sendo F(a), F(b) e F(c) as intensidades das forças magnéticas produzidas no fio, nas respectivas posições, é correto afirmar que:

a) F(a) > F(b) > F(c). b) F(b) > F(a) > F(c). c) F(a) > F(c) > F(b). d) F(c) > F(b) > F(a). e) F(a) = F(b) = F(c). 13) Uma bobina circular com 50 espiras de raio 6 cm é colocada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme de intensidade 1mT. A intensidade do campo magnético é reduzida a zero em 3s. Determine a tensão induzida neste intervalo de tempo. 14) A figura abaixo mostra a distribuição do campo magnético em torno de um fio percorrido por uma corrente elétrica i=100A. Admitindo-se que o fio seja infinito, o ponto P esteja afastado de uma distância de 2cm do fio e o meio seja o vácuo, qual o valor do módulo de B, em Tesla.

15) Um fio condutor entre os pólos de um ímã em forma de U é percorrido por uma corrente i, conforme está indicado na figura. Então, existe uma força sobre o fio que tende a movê-lo a) na direção da corrente. b) para fora do ímã. c) para dentro do ímã. d) para perto do pólo S. e) para perto do pólo N. 16) A núcleo da figura abaixo possui área de 9cm2 e permeabilidade infinita. Se a bobina possui 94 espiras, determine o comprimento do entreferro para que o valor da indutância L seja de 1mH.

17) A figura abaixo apresenta um circuito de corrente contínua funcionando em regime permanente com a chave S1 aberta. Em determinado instante, a chave S1 é fechada. Imediatamente em seguida, qual o valor corrente IS, em ampères, que atravessa a chave S1? Resp.: 0,4A

18) A chave S, no circuito abaixo, encontrava-se aberta por um longo tempo, tendo o circuito alcançado o regime permanente. Calcule o valor da corrente I1 imediatamente após fechar a chave S. Resp.: 2A

Considere a figura a seguir para responder resolver as questões de nos 19, 20 e 21.

O circuito ilustrado na figura encontra-se inicialmente com o capacitor descarregado e com ambas as chaves S1 e S2 abertas. A chave S1 é, então, fechada.

19) Imediatamente após o fechamento da chave S1, calcule a corrente IF, em ampères, fornecida pela fonte.

Resp.: 0,6 A

20) Após passar um longo período de tempo do fechamento da chave S1, ou seja, quando o circuito atingir o regime permanente, calcule a tensão VC, em volts, do capacitor. Resp.: 3V

21) Se a chave S2 também for fechada, calcule a corrente IF, fornecida pela fonte em regime permanente. Resp.: 1A