Resolução Comentada ELETROMAGNETISMO – 2013 – 2014
Resolução Comentada
ELETROMAGNETISMO – 2013 – 2014
01- Veja na figura abaixo a regra da mão esquerda colocada no ponto de entrada das carga e que é
válida para carga positiva, onde a força magnética está desviando a carga para a esquerda — para a carga negativa a força tem mesma direção mas sentido contrário (para a direita) e a partícula neutra não sofre desvio — R- E.
02- Carga elétrica q lançada com velocidade 
lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme 
— observe que, neste caso o ângulo entre e é 90o e que sen90o=1.
Na figura abaixo uma carga positiva q penetra com velocidade numa região em que existe um campo magnético uniforme saindo da folha. Observe que e são perpendiculares e, como a velocidade é sempre tangente à trajetória em cada ponto, a força magnética 
, obtida pela regra da mão esquerda e indicada na figura é sempre dirigida para o centro de uma
circunferência de raio R. Assim, a carga q realizará um movimento circular uniforme com velocidade de intensidade constante .
A expressão matemática dessa força magnética é Fm=q.V.B.senθ=q.V.B.1 — Fm=q.V.B — lembrando que a força magnéticaFm é responsável pelo movimento circular é a força resultante centrípeta de intensidade Fc=m.V2/R — Fm=Fc — q.V.B=m.V2/R — observe na figura acima que R=x/2 — q.B=m.V/x/2 — qBx/2=mV — m=qBx/2V.
R- E
03- Você está no eixo Z observando o sistema de eixos cartesianos de cima para baixo e verá a situação conforme a figura 1 — nela a corrente elétrica i no fio 1 está entrando na folha (plano XY) e a corrente no fio 2 saindo da mesma — utilizando a regra da mão direita, onde você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada (primeira figura), em seguida você fecha a mão
para pegar o fio (segunda figura) e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor
(terceira figura). Observe na terceira figura que é sempre tangente às linhas de indução em cada ponto — observe no fio 1 que utilizando a regra da mão direita as circunferências terão o sentido horário e no ponto P o vetor B1 originado pelo fio 1, que é tangente no ponto terá a direção e sentido indicados e no fio 2 que utilizando a regra da mão direita as circunferências terão o sentido anti horário e no ponto P o vetor B2 originado pelo fio 2, que é tangente no ponto terá a direção e sentido indicados e — a figura 2 mostra o vetor campo magnético
resultante em P e a o vetor velocidade da carga q aí lançada — observe que B1=B2=B por simetria —
BR=B1cos a + B2cosa —BR=2Bcosa — B=µi/2πd — BR=2.µi/2πd.cosa — cosa=(L/2)/d — cosa=L/2d — BR= BR=2.µi/2πd.(L/2d) — BR= µiL/2πd2 (I) — força magnética que age sobre a carga q com velocidade V, perpendicular a BR — Fm=q.V.BR.sen90o=q.V.BR.1 — Fm=qVBR(II) — substituindo (I) em (II) — Fm=q.V. (µiL/2πd2) — Fm= µiLqV/2πd2 — R- C
04- Força elétrica 
— quando uma carga elétrica q é colocada no interior de um campo elétrico uniforme 
surge sobre ela uma força elétrica com as seguintes características:
Sendo as cargas elétricas que penetram no campo elétrico uniforme positivas a força elétrica que
surgirásobre elas terá a mesma direção e sentido do campo, ou seja, vertical e para cima.
Força magnética 
— quando uma carga elétrica positiva q é colocada no interior de um campo magnético uniforme 
surge sobre ela uma força magnética 
com as seguintes características:
Direção e sentido de – fornecidos pela regra da mão esquerda conforme mostrado na figura abaixo.
Observe na figura da direita que é perpendicular a e a , o que impõe a condição de que e 
devem pertencer a um mesmo plano. Observe também que θ é o ângulo entre e
Intensidade de – é proporcional a q, V, B e ao senθ, obedecendo à equação:
Pela regra da mão esquerda aplicada nas cargas ao penetrarem no campo magnético , a força
magnética que agirá sobre elas terá direção vertical e sentido para baixo (figura) e, sendo, pelo enunciado e
perpendiculares, o ângulo θ entre eles será de 90o e a intensidade de será Fm=q.V.B.sen90o — Fm=q.V.B.
Análise de cada grupo, onde foram colocadas as forças elétrica e magnética :
Conclusão: V1< V3< V2 e V3=E/B — R- E
05- Conforme o enunciado, existem dois dispositivos trabalhando no acionamento do atuador A, a lâmina bimetálica e o eletroímã:
Lâmina bimetálica – se surgir uma corrente elétrica de elevada intensidade percorrendo o disjuntor, a resistência R sofrerá um aquecimento, que será transmitido para o bimetal fazendo com que a temperatura do mesmo aumente e, pelo enunciado ele deverá tocar no atuador A, curvando-se para a
direita — para que isso ocorra o metal x deverá se ditar mais que o metal y, ou seja, ΔLx > ΔLy e, nessas condições αx > αy
pois, a expressão ΔL=Lo.α.Δө mostra que o coeficiente de dilatação α é diretamente proporcional à dilatação ΔL).
Eletroimã E – observe na figura (1) fornecida pelo enunciado que a corrente elétrica está circulando
no eletroímã no sentido indicado na figura (2) — quando o solenoide (eletroímã) é percorrido por corrente elétrica, a configuração de suas linhas de indução é obtida pela reunião das configurações de cada espira o que equivale à configuração das linhas de indução de um imã natural.
O sentido das linhas de indução, que indicam o sentido do campo magnético no interior do solenoide (eletroímã) é fornecido pela regra da mão direita (polegar no sentido da corrente e o sentido do campo magnético ou das linhas de indução magnética é no sentido da “fechada” da mão) aplicada em uma de suas
espiras (veja figuras acima) e em seu interior o campo magnético 
é praticamente uniforme e fora são linhas que saem do polo norte e chegam ao polo sul. Veja que o sentido do campo magnético criado ao longo do eixo do eletroímã apontará para a direta — R- C
06- Carga elétrica q lançada com velocidade o perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme — observe que, neste caso o ângulo entre e é 90o e que sen90o=1.
Na figura abaixo uma carga positiva q penetra com velocidade no ponto A numa região em que existe um campo magnético uniforme penetrando na folha. Observe que e são perpendiculares e, como a velocidade é sempre tangente à trajetória em cada ponto, a força magnética , obtida pela regra da mão esquerda e indicada na figura é sempre dirigida para o centro de uma circunferência de raio R.
Assim, a carga q realizará um movimento circular uniforme com velocidade de intensidade constante .
A expressão matemática dessa força magnética é Fm=q.V.B.senθ=q.V.B.(1) — Fm=q.V.B — lembrando que a força magnética Fm é responsável pelo movimento circular é a força resultante centrípeta de intensidade Fc=m.V2/R — Fm=Fc — q.V.B=m.V2/R —
R=m.V/q.B (I) — o período T (tempo que a carga q demora para efetuar uma volta completa) é fornecido por — V=ΔS/Δt — numa volta completa — ΔS=2πR e Δt=T — V=2πR/T (II) — substituindo II em I —R=m. (2πR/T)/q.B — T=2πm/q.B (III) (tempo que o próton demora a efetuar uma volta completa)
Utilizando os dados fornecidos na equação (I):
R- B
07- Carga elétrica q lançada com velocidade lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme — observe que, neste caso o ângulo entre e é 90o e que sen90o=1.
Na figura abaixo uma carga positiva q penetra com velocidade no ponto A numa região em que existe um campo magnético uniforme penetrando na folha. Observe que e são perpendiculares e, como a velocidade é sempre tangente à trajetória em cada ponto, a força magnética , obtida pela regra da mão esquerda e indicada na figura é sempre dirigida para o centro de
uma circunferência de raio R. Assim, a carga q realizará um movimento circular uniforme com velocidade de intensidade constante .
A expressão matemática dessa força magnética é Fm=q.V.B.senθ=q.V.B.1 — Fm=q.V.B — lembrando que a força magnética Fm é responsável pelo movimento circular é a força resultante centrípeta de
intensidade Fc=m.V2/R — Fm=Fc — q.V.B=m.V2/R — B=mV/qR — são dados — m=5.10-18 kg, q=8.10-6C, V=4.106m/s e R=5.103cm=50m — B=5.10-18x4.106/8.10-6.50=(20/400).10-6=0,05.10-6 —
B=5,0.10-8 T — R- D
08- Cargas elétricas em repouso não produzem campo magnético — R- E
09- Utilizando a regra da mão esquerda, indicador (campo magnético) penetrando na folha, médio (velocidade) vertical e para cima, o polegar indicará a força sobre o próton (carga positiva) para a esquerda (1 ou 2).
Sendo o elétron carga negativa a força sobre ele estará em sentido contrário ao do próton e será para a direita (4 ou 5).
Quando a radiação gama passa por um campo magnético ela não sofre desvio, pois não são partículas eletrizadas, mas sim radiações eletromagnéticas — assim essa radiação colide na posição 3.
Como o próton e o elétron penetram com a mesma velocidade e a massa do próton é muito maior que a massa do elétron, o próton sofre menor desvio atingindo a posição 1 e o elétron de menor massa, é mais desviado e atinge a posição 5.
R- E.
10- (V) Observe na figura abaixo a regra da mão esquerda com a força 
desviando a carga positiva
para a direita e a carga negativa para a esquerda.
(V) As partículas possuem cargas de sinais contrários já que a força magnética as desvia em sentidos opostos — Partículas com a mesma velocidade e a mesma carga elétrica ao penetrarem num campo magnético uniforme
com perpendicular adescrevem trajetórias circulares de raios diferentes, pois na expressão R=m.V/q.B apenas R e m são variáveis, sendo os outros parâmetros constantes. Observe na expressão que R e m são diretamente proporcionais. Maior massa, maior o raio da curva. — maior massa, menor valor q/m, pois q é a mesma para as duas cargas.
(F) na expressão R=m.V/q.B apenas R e q são variáveis, sendo os outros parâmetros constantes. Observe na expressão que R e q são inversamente proporcionais. Maior carga, menor o raio da curva e vice versa..
(F) Isolando o campo magnético B na expressão R=m.V/q.B, você obtém B=mV/qR onde B é inversamente proporcional a R, ou seja, quando um aumenta o outro diminui.
R- D
Imãs e campo magnético
60- Bússola – Trata-se de uma agulha magnética colocada na posição horizontal, suspensa pelo
centro de gravidade, indicando sempre a direção norte-sul — a Terra se comporta como um grande imã onde o polo Sul magnético está aproximadamente localizado no polo Norte geográfico e vice versa que no caso do exercício corresponde à barra cilíndrica imantada — se você pendurar um imã em forma de barra pelo seu centro ou observar a agulha magnética de uma bússola (caso do exercício) você verá que seus polos ficam sempre alinhados na direção norte-sul — o polo que indicar o polo norte geográfico recebe o nome de polo norte e estará indicando o polo sul magnético da Terra. O polo que indicar o polo sul geográfico recebe o nome de polo sul e estará indicando o polo norte magnético da Terra (barra imantada) — tudo isso ocorre porque polos de mesmo nome se atraem — pelo fornecido acima a alternativa correta é a D — R- D.
61– (V) Pelo enunciado, em Porto Alegre a direção do Sol nascente indicado pela bússola indica o nordeste geográfico e não o leste geográfico (a bússola indica a localização geográfica).
(F) A intensidade do campo magnético terrestre é maior que a de campos magnéticos locais.
(F) A bússola possui alta precisão e, por esse motivo é utilizada para determinar direções.
(V) A Terra se comporta como um grande imã onde o polo Sul magnético está aproximadamente localizado no polo Norte geográfico e vice versa — o polo Norte geográfico não coincide exatamente com o polo Sul magnético, distando um do outro aproximadamente 1.900km.
R- E.
62- Analise na figura abaixo as linhas de indução do campo magnético terrestre e observe que a agulha magnética de uma bússola tem a propriedade de se alinhar de acordo com as linhas do campo geomagnético.
Analisando a figura onde estão representadas estas linhas, observe que o pólo sul do ponteiro das bússolas aponta para o polo Sul geográfico, porque o Norte geográfico corresponde ao Sul magnético e pólios de nomes diferentes se atraem.
R- A.
63- I. Correta — a relação entre suas intensidades é E=F/q.
II. Falsa — carga em repouso (V=0) ou lançada com velocidade paralelamente às linhas de indução de um campo magnético uniforme — observe que, neste caso o ângulo entree é θ=0o ou θ=180o e que sen0o=sen180o=0
Fm=q.V.B.senθ=q.V.B.0 — Fm=0
III. Falsa — o campo magnético gerado pela Terra protege a mesma da radiação cósmica e partículas vindas do espaço.
IV. Falsa — veja (I)
V. Correta — qualquer corrente elétrica (cargas elétricas em movimento), mesmo de pequena intensidade, gera campo magnético.
R- C.
64- Para que os feixes de magnetita voltem a se orientar como na figura 1, o vetor dessa figura deve
ser o vetor resultante 
— assim, o vetor 
fornecido na figura 2 deve ser somado ao vetor pedido 
de modo a fornecer o vetor resultante — veja na figura que B’ deve ser conforme na alternativa B — R- B.
Força magnética sobre uma carga móvel imersa num campo magnético
61- Leia a teoria abaixo:
Carga elétrica q lançada com velocidade 
lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme — observe que, neste caso o ângulo entre e é 90o e que sen90o=1.
Na figura abaixo uma carga positiva q penetra com velocidade no ponto A numa região em que existe um campo magnético uniforme penetrando na folha. Observe que e são perpendiculares e, como a velocidade é sempre tangente à trajetória em cada ponto, a força magnética , obtida pela regra da mão esquerda e indicada na figura é
sempre dirigida para o centro de uma circunferência de raio R. Assim, a carga q realizará um movimento circular uniforme com velocidade de intensidade constante .
A expressão matemática dessa força magnética é Fm=q.V.B.senθ=q.V.B.1 — Fm=q.V.B — lembrando que a força magnética Fm é responsável pelo movimento circular é a força resultante centrípeta de intensidade Fc=m.V2/R —
Fm=Fc — q.V.B=m.V2/R —R=m.V/q.B.
No caso do exercício — dados — m=1,6.10-27kg — q=1,6.10-19C — V=1,5.106m/s — B=250.10-3T — R=1,6.10-27.1,5.106/1,6.10-19.250.10-3=2,4.10-21/400.10-22=0,006.101=0,06m=6cm — R- B.
62- Quando uma carga elétrica que se move com velocidade no interior de um campo magnético sobre ela surge uma força de origem magnética ( denominada força de Lorentz), com as seguintes características:
Direção e sentido de – fornecidos pela regra da mão esquerda conforme mostrado na figura abaixo. Observe na
figura da direita que é perpendicular a e a , o que impõe a condição de que e devem pertencer a um mesmo plano. Observe também que θ é o ângulo entre e .
Intensidade de – é proporcional a q, V, B e ao senθ, obedecendo à equação:
Se a carga q for negativa o sentido da força magnética sobre ela é invertido.
Nas condições do exercício, as partículas sofrerão forças de mesma direção, mas como seus sinais são contrários, tais forças terão sentidos contrários — R- B.
63– Intensidade da força magnética sobre a carga é proporcional a q, V, B e ao senθ, obedecendo à equação:
Pelo enunciado o ângulo entre o campo magnético e a trajetória da carga é 90o (perpendiculares) — Fm=q.V.B.sen90o
— Fm=q,V.B.1=1,6.10-19.3.108.8=38,4.10-11N≈3,8.10-10N — R- A.
64- O campo magnético uniforme 
está saindo da folha de papel — no ponto F os íons estão penetrando com velocidade 
— usando a regra da mão esquerda no ponto F (veja figura) você verifica que sobre os íons de carga positiva a força
positiva a força magnética 
é para a direita e as cargas q1 se desviam nessa direção atingindo C1 — sobre os íons negativos essa força inverte seu sentido e as cargas q2 se desviam para a esquerda atingindo a placa C2 — essas forças magnéticas (Fm=│q│.V.B) que são responsáveis pelos desvios agem como resultantes centrípetas (Fc=mV2/R) — │q│.V.B) = mV2R — R=mV/│q│B — carga q1 — R1=m1V/│q│B (I) — carga q2 — R2=m2V/│q│B — 2R1= m2V/│q│B (II) — dividindo (I) por (II) — R1/2R1=( m1V/│q│B)/( m2V/│q│B) — m1/m2 = 1/2.
Força magnética sobre um condutor retilíneo imerso num campo magnético
18- A intensidade da força magnética sobre um fio percorrido por corrente elétrica é fornecida por:
Fm – intensidade da força magnética que age sobre o fio – medida em newton (N), no SI.
B – intensidade do campo magnético – medido em tesla (T), no SI.
i – corrente elétrica no fio – medida em ampère (A), no SI.
θ – ângulo entre a direção de B e de i.
A direção e sentido de 
é fornecida pela regra da mão esquerda (veja figura) onde o dedo médio indica o sentido da
Dados — ℓ=0,2m — i=2A — b=0,09t — θ=30o — Fm=B.i.ℓ.senθ=0,09x2x0,02×0,5 — Fm=0,018N —R- A.
19- Um dos processos práticos para se determinar a direção e o sentido do vetor indução magnética ou vetor campo magnético, é a regra da mão direita. Esse sentido de depende do sentido da corrente que o origina.
Você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada (primeira figura), em seguida
você fecha a mão como se fosse pegar o fio (segunda figura) e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor (terceira figura). Observe na terceira figura que é sempre tangente às linhas de indução em cada ponto.
O polo norte de uma bússola indica sempre o sentido das linhas de indução fornecido pela regra da mão direita — observe nas figuras abaixo que, pelo enunciado do exercício, você está observando a figura (II) que é a figura (I) vista
de cima — R- A.
Campo magnético originado por um condutor retilíneo extenso – Força de interação entre dois fios condutores paralelos
39– Se você não domina a teoria, ela está a seguir:
Considere um condutor retilíneo de comprimento ℓ percorrido por uma corrente elétrica (elétrons livres com carga q, movendo-se com velocidade
no interior do condutor, pela sua seção transversal). Esse fio condutor reto está imerso num campo magnético uniforme 
. Sobre cada
carga elétrica q que constituem a corrente elétrica i surge uma força magnética fornecida pela expressão Fm’=q.V.B.senθ e somando as intensidades de cada força Fm’ obtém-se uma força resultante Fm=n.Fm’, onde n é o número de cargas que passam pelo fio condutor num intervalo de tempo Δt — Fm=n.q.V.B.senθ — V=ΔS/Δt=ℓ/Δt — Fm= n.q. ℓ/Δt.B.senθ — i=n.q/Δt — Fm=B.i.ℓ.senθ
Fm – intensidade da força magnética que age sobre o fio – medida em newton (N), no SI.
B – intensidade do campo magnético – medido em tesla (T), no SI.
i – corrente elétrica no fio – medida em ampère (A), no SI.
θ – ângulo entre a direção de B e de i.
A direção e sentido de 
é fornecida pela regra da mão esquerda (veja figura abaixo) onde o dedo médio indica o
sentido da corrente elétrica i, pois o sentido convencional da corrente elétrica é o mesmo que o da velocidade das cargas positivas.
No caso do exercício a intensidade da força magnética sobre o fio vale —Fm=B.i.ℓ.sen90o=(0,50)x(i)x(1).(1) — Fm=0,5.i — peso do fio — P=m.g=15.10-3.10 — P=15.10-2N — se o fio está flutuando em repouso, então Fm=P — 0,5i=15.10-2 — i=15.10-2/0,5=30.10-2 A — i=0,30 A — para que ocorra equilíbrio a força magnética deve anular ao força peso, ou seja, ser vertical e para cima — regra da mão esquerda — polegar para cima, campo magnético
entrando na folha e a corrente i deve ser para a direita — R- A.
40- Um dos processos práticos para se determinar a direção e o sentido do vetor indução magnética ou vetor campo magnético, é a regra da mão direita. Esse sentido de depende do sentido da corrente que o origina.
Você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada (primeira figura), em seguida você fecha a mão
Como se fosse pegar o fio (segunda figura) e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor (terceira figura). Observe na terceira figura que é sempre tangente às linhas de indução em cada ponto.
O polo norte de uma bússola indica sempre o sentido das linhas de indução fornecido pela regra da mão direita — observe nas figuras abaixo que, pelo enunciado do exercício, você está observando a figura (II) que é a figura (I) vista
de cima — R- A.
Campo magnético gerado por uma espira circular ou por um solenoide
32- a) Cálculo da carga elétrica Q que flui através dos tubos — Q=N.e=2.1014.1,6.10-19=3,2.10-5C — intervalo de tempo ∆t em que essas partículas circulam nos tubos de ∆S=27km=27.103m de perímetro com velocidade V=c=3.108m/s —
V=c=∆S/∆t — 3.108 = 27.103/∆t — ∆t=9,0.10-5s — i=Q/∆t=3,2.10-5/9.105 — i = 0,36 A.
b) A direção e o sentido do vetor indução magnética (vetor campo magnético) no interior da espira é fornecido pela
regra da mão direita (você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada, em seguida você fecha a mão no sentido de pegar o pegar o fio e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor).
Intensidade de no centro da espira circular de raio R:
Cálculo do raio R do (LHC) — 2πR=27.103 — R=27.103/2π=27.103/6=4,5.103m — B=1,26.10-6.0,36/4,5.103 — B=0,4536.10-6/2.4,5.103 — B=0,05.10-9 T — B=5,0.10-11 T.
33- Só existirá corrente elétrica induzida na espira se a intensidade da corrente variar, o fará com que o fluxo magnético no interior da espira produzido pela variação da corrente também varie — sendo a corrente elétrica sempre a mesma, ela não provocará uma variação de fluxo magnético no interior da espira, não surgindo corrente na mesma — R- E.
34- Sobre PN e QM não surge força magnética, pois o fio e consequentemente a corrente i é paralela ao campo magnético 
— em MN a força magnética 
empurra o fio para dentro da folha, portanto está penetrando nela e, em QP está puxando o fio para fora da folha, saindo dela — a direção e sentido de é fornecida pela regra da mão
esquerda (veja figura) onde o dedo médio indica o sentido da corrente elétrica i — adaptando a mão esquerda você verifica que na espira a corrente i circula no sentido horário — R- E.
35– Quando uma carga elétrica que se move com velocidade no interior de um campo magnético sobre ela surge uma força de origem magnética ( denominada força de Lorentz), com as seguintes características:
Direção e sentido de – fornecidos pela regra da mão esquerda conforme mostrado na figura
Observe na figura da direita que é perpendicular a e a , o que impõe a condição de que e devem pertencer a um mesmo plano. Observe também que θ é o ângulo entre e .
Intensidade de – é proporcional a q, V, B e ao senθ, obedecendo à equação:
Como a força magnética tem sempre direção perpendicular ao vetor velocidade (regra da mão esquerda) e como a potência de uma força é fornecida por Po=Fm.V.cosθ, então θ=90o e cos 90o=0 — Po=Fm.V.0 — Po=0 — se a potência é nula o trabalho também será — W=0 — o trabalho realizado pela força magnética é sempre nulo ou, a força magnética nunca realiza trabalho — se o trabalho é nulo, a energia cinética é constante e , portanto, a velocidade também é, o que está representado no gráfico do item (a) — R- A,
20- A energia máxima com que um elétron pode ser emitido é toda energia cinética disponível que, por sua vez, é a energia máxima de um fóton dada por — E=h.fmax=h.c/λmax — λmax=h,c/E=4,1.10-15.3.108/4.104≈3,07.10-11m x 1010=0,307
.
R- A.
Fluxo magnético- Indução eletromagnética – Sentido da corrente elétrica induzida
37- A lei de Lenz se refere ao sentido da corrente elétrica induzida afirmando que a corrente elétrica induzida, sempre tem sentido oposto as linhas do campo magnético indutor: “ O sentido da corrente elétrica induzida é tal que, por seus efeitos, opõe-se à causa que lhe deu origem” — é corrente alterna pois, quando o imã se aproxima a corrente elétrica é num sentido e, quando se afasta, no outro sentido — R- B.
38- Gráfico da corrente elétrica induzida – considere uma espira de qualquer formato ou uma bobina (solenoide) girando com velocidade angular W no interior de um campo magnético uniforme. A corrente elétrica induzida é uma função senoidal do tempo e é alternada porque ela percorre a espira ou bobina invertendo seu sentido durante um ciclo, como indica o gráfico i X t.
Observe as seqüências abaixo onde a espira inicia seu giro no sentido horário: A corrente i inicia seu ciclo quando t=0, aumenta
até atingir um valor máximo em t=T/4; diminui até se anular em t=T/2: inverte seu sentido e aumenta até atingir um valor máximo em módulo (mínimo) em t=3T/4 e em seguida diminui até chegar novamente a zero, quando reinicia um novo ciclo.
R- A.
39– Considere um elétron situado a uma distância R do eixo de rotação com o disco metálico girando com velocidade angular (W) constante no sentido indicado — se a velocidade angular W é constante, a velocidade linear (tangencial) V também será constante, pois W=V.R — a figura mostra
um corte vertical na folha de papel e, observe que o elétron está perpendicular ao plano do papel e penetrando nele — utilizando a regra da mão esquerda surgirá sobre o elétron uma força magnética Fm impulsionando-o para a direta com velocidade V constante, pois W é constante — essa força magnética tem intensidade Fm=q.V.B.cos90o=q.V.B — e é constante, pois q, V e B tem intensidades constantes — assim, a média a média dessas forças sobre todos os elétrons livres também é constante, mantendo uma força-eletromotriz (ddp) induzida constante ε entre o centro e a periferia do disco que não varia com o tempo — se R=U/i ou R=ε/i e, como R e ε são constante, a corrente i também será constante — a potência elétrica P=R.i2 será constante, pois R e i são constantes — o gráfico que indica potência constante é o da alternativa D.
R- D.
40- Todos os fenômenos mencionados na explicação acima, do funcionamento do trem MAGLEV estão baseados no fenômeno da indução eletromagnética baseada na lei de Faraday-Lenz — R- D.
41-
1. Veja a teoria a seguir:
Um dos processos práticos para se determinar a direção e o sentido do vetor indução magnética ou vetor campo magnético, é a regra da mão direita. Esse sentido de depende do sentido da corrente que o origina.
Você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada (primeira figura), em seguida você fecha a mão
para pegar o fio (segunda figura) e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor (terceira figura). Observe na terceira figura que é sempre tangente às linhas de indução em cada ponto.
Define-se fluxo magnético pela letra Φ (fi), como sendo o produto entre o vetor indução magnética, a área S da espira e o cosseno do ângulo α formado entre e 
, ou seja:
Observe que o fluxo magnético Φ pode ser considerado como a grandeza física que mede o número de linhas de indução que atravessam a superfície de uma espira e que o fluxo será máximo 
quando α=0o (número de linhas de indução que atravessam a espira é máximo – I) e será nulo quando α=90o (nenhuma linha de indução atravessa a espira – II), o que é o caso do exercício, não surgindo nenhuma corrente elétrica induzida na espira — R- Não.
2. Veja na figura que, nesse caso, as linhas de indução do campo magnético criado pela corrente elétrica estão saindo
do interior do anel, perpendiculares a ele, gerando um fluxo magnético no interior do mesmo — esse fluxo magnético é variável pois a corrente elétrica no fio também o é, o que fará surgir uma corrente elétrica induzida no anel, de acordo com a lei de Faraday-Newman — Sim.
3. Veja na figura que na parte superior do anel existe um fluxo de indução magnética variando num sentido (linhas de
campo saindo) e na parte inferior em outro sentido (linhas de campo entrando) — esse fenômeno gera nessas duas partes, superior e inferior do anel) forças eletromotrizes induzidas de polaridades opostas, que se anulam — assim não haverá corrente elétrica induzida na espira — não.
Força eletromotriz induzida
Transformadores
58– (V) – O fenômeno da indução eletromagnética foi descoberto por Faraday em 1831, quando observou que um campo magnético pode induzir um campo elétrico, ou seja, demonstrou que, aproximando e afastando um imã de uma espira de fio condutor conectada a um galvanômetro (dispositivo que indica pequenas correntes), durante o movimento do imã o galvanômetro detectava o aparecimento de uma corrente elétrica no fio, e quando o imã parava, essa corrente elétrica cessava.
A partir do fenômeno da indução eletromagnética foram construídos geradores de energia elétrica através das usinas
hidrelétricas, termoelétricas ou nucleares que giram turbinas as quais movem gigantescos imãs e bobinas.
(F) – A lei de Lenz se refere ao sentido da corrente elétrica induzida afirmando que a corrente elétrica induzida, sempre tem sentido oposto as linhas do campo magnético indutor: “ O sentido da corrente elétrica induzida é tal que, por seus efeitos, opõe-se à causa que lhe deu origem”
(V) – A função de um transformador é aumentar ou diminuir a diferença de potencial voltagem). Trata-se de um
dispositivo de corrente alternada que opera baseado nos princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday e da Lei de Lenz.
(V) – Michael Faraday, experimentalmente observou que a tensão média induzida e consequentemente a corrente elétrica induzida é maior quanto mais rápida for a variação do fluxo magnético no circuito. Lembrando que a essa tensão média induzida dá-se o nome de força eletromotriz induzida. Assim, ele definiu essa lei da seguinte maneira:
“ O módulo da força eletromotriz induzida num circuito é igual à razão entre a variação do fluxo magnético nesse circuito, pelo intervalo de tempo em que essa variação ocorre”
Eventualmente, devido à lei de Lenz, que afirma que a força eletromotriz induzida se opõe à variação de fluxo, costuma-se escrever a lei de Lenz da seguinte forma:
Define-se fluxo magnético pela letra Φ (fi), como sendo o produto entre o vetor indução magnética, a área S da espira e o cosseno do ângulo α formado entre e , ou seja:
Observe que em nenhuma das expressões acima surge a resistência elétrica R.
R- 2.
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1. Veja a teoria a seguir:
Um dos processos práticos para se determinar a direção e o sentido do vetor indução magnética ou vetor campo magnético, é a regra da mão direita. Esse sentido de depende do sentido da corrente que o origina.
Você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada (primeira figura), em seguida você fecha a mão
para pegar o fio (segunda figura) e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor (terceira figura). Observe na terceira figura que é sempre tangente às linhas de indução em cada ponto.
Define-se fluxo magnético pela letra Φ (fi), como sendo o produto entre o vetor indução magnética, a área S da espira e o cosseno do ângulo α formado entre e , ou seja:
Observe que o fluxo magnético Φ pode ser considerado como a grandeza física que mede o número de linhas de indução que atravessam a superfície de uma espira e que o fluxo será máximo quando α=0o (número de linhas de
indução que atravessam a espira é máximo – I) e será nulo quando α=90o (nenhuma linha de indução atravessa a espira – II), o que é o caso do exercício, não surgindo nenhuma corrente elétrica induzida na espira — R- Não.
2. Veja na figura que, nesse caso, as linhas de indução do campo magnético criado pela corrente
elétrica estão saindo do interior do anel, perpendiculares a ele, gerando um fluxo magnético no interior do mesmo — esse fluxo magnético é variável pois a corrente elétrica no fio também o é, o que fará surgir uma corrente elétrica induzida no anel, de acordo com a lei de Faraday-Newman — Sim.
3. Veja na figura que na parte superior do anel existe um fluxo de indução magnética variando num
sentido (linhas de campo saindo) e na parte inferior em outro sentido (linhas de campo entrando) — esse fenômeno gera nessas duas partes, superior e inferior do anel) forças eletromotrizes induzidas de polaridades opostas, que se anulam — assim não haverá corrente elétrica induzida