INSTITITUTO DE FÍSICA DA USP
FGE0211 - Física III (turma Web)
1^o semestre de 2004

Numa região cilíndrica de raio a (interior de um solenóide) existe um campo magnético uniforme dado por B = B₀(sen wt)k e B=0 fora da região cilíndrica.

(a) Calcule o campo elétrico E, induzido em todo o espaço.

(b) Faça um gráfico representando E em função de r, a distância ao eixo do sistema.

(c) Desenhe as linhas de campo elétrico e magnético em vários instantes diferentes.

(d) Calcule a corrente elétrica induzida numa espira circular, de raio b e resistência R, quando o seu centro está no ponto O.

(e) O que muda na sua resposta quando o centro da espira está no ponto P da figura?

Um sistema é formado por um fio muito longo percorrido por uma corrente I e uma espira quadrada de lado L e resistência R, coplanar com o fio, como mostra a figura. O fio e a espira quadrada aproximam-se a uma velocidade constante v, sendo que no instante t=0 a distância entre eles vale a .

(a) Explique e calcule a corrente na espira no referencial do fio

(b) Explique e calcule a corrente na espira no referencial da espira.

(c) Calcule o campo elétrico criado pelo fio no plano do papel.

(d) Descreva detalhadamente o que acontece no interior da espira em cada caso.

A figura mostra um fio em forma de U sobre o qual pode deslizar uma barra, em presença de um campo magnético uniforme e constante B. Todos os condutores têm seção transversal S e resistividade r. Supondo que o valor inicial x na figura seja b e que a barra deslize com velocidade constante v, calcule, em função do tempo:

(a) a corrente no circuito;

(b) o campo resultante no interior do fio;

(c) a força que deve ser feita sobre a barra para que a velocidade seja constante;

(d) a potência fornecida à barra;

(e) a potência dissipada pela corrente no circuito.

Uma espira quadrada, de lado L e resistência R, gira com velocidade angular w constante, em presença de um campo magnético uniforme B = Bk.

(a) Determine a corrente induzida na espira, no referencial da espira.

(b) Refaça o cálculo no referencial da espira (não inercial).

fev2002