Lista de Exercícios - Fenômenos Eletromagnéticos

Bacharelado Interdisciplinar em Ciˆencia e Tecnologia Curso de Fenˆomenos Eletromagneticos Lista de Exercıcios 19 Thiago Prudˆencio Prof Dr Coordenacao do Curso de Ciˆencia e Tecnologia CCCT Universidade Federal do Maranhao UFMA 1 Questoes Figure 1 Circuito com lˆampadas eletricas Questao 1Na figura 1 o circuito ilustra trˆes lˆampadas idˆenticas A B e C de 60W conectadas a uma fonte de 220V 1aCalcule a corrente eletrica em cada lˆampada 1bCalcule a resistˆencia eletrica em cada lˆampada 1 1cComo se comparam os brilhos das lˆampadas Os brilhos das lˆampadas tem relacao com o efeito Joule Explique 1dExplique com base no efeito Joule o motivo de as lˆampadas ligadas au mentarem sua temperatura 1eAplique as leis de Kirchhoff as malhas e nos do circuito 1fCalcule a razao entre as potˆencias eletricas para cada par de lˆampadas 1gQual lˆampada tem a maior diferenca de potencial entre seus terminais 1hO que deve ocorrer se a lˆampada A for removida do circuito Explique qualitativamente e quantitativamente 1iO que deve ocorrer se a lˆampada B for removida do circuito Explique qual itativamente e quantitativamente 1jO que deve ocorrer se a lˆampada C for removida do circuito Explique qual itativamente e quantitativamente Figure 2 Ramo de um circuito Questao 2Na figura 2 dois resistores estao ligados em serie com I1 2 34A R1 34 55Ω e R2 51 13Ω 2aCalcule a corrente eletrica I2 2bCalcule a corrente eletrica I3 2cAplique a lei de Kirchhoff para demostrar a relacao entre I1 I2 e I3 2cCalcule a potˆencia eletrica consumida em R1 2dCalcule a potˆencia eletrica consumida em R2 2eSe potˆencia eletrica consumida em R1 e R2 for dissipada para um meio de capacidade termica 3 56JK durante 15s calcule a variacao de temperatura ocasionada nesse meio Questao 3Na figura 3 uma forca eletromotriz de 35 86V alimenta um circuito RC onde R 24 56Ω e o capacitor e composto de trˆes dieletricos entre placas condutoras paralelas separadas de d 5 68mm e comprimento l 26 76cm As constantes dieletricas dos dieletricos no capacitor sao κ1 2 39 κ2 1 56 e κ3 3 77 3aCalcule a capacitˆancia do capacitor 3bCalcule a permissividade eletrica equivalente do capacitor 3cCalcule a carga eletrica no capacitor quando estiver totalmente carregado 3dCalcule a corrente eletrica no resistor quando o capacitor estiver carregado com metade da carga maxima 3eCalcule a voltagem no resistor quando o capacitor estiver carregado com metade da carga maxima 2 Figure 3 Circuito RC com Capacitor de diferentes dieletricos 3fCalcule a diferenca de potencial entre os pontos a e c 3gCalcule a diferenca de potencial entre os pontos b e d 3hCalcule a constante de tempo capacitiva do circuito 3iAplique as leis de Kirchhoff a esse circuito 2 Bibliografia Recomendada 1 Young e Freedman Sears Zemansky Fısica III Pearson 2 D Halliday e R Resnick J Walker Fısica 3 LTC 3 Marcelo Alonso e Edward Finn Fısica um curso universitario Volume 2 Edgard Blucher 4 Moyses Nussenzveig Curso de Fısica Basica Vol 3 Edgard Blucher 5 J W Jewett R A Serway Fısica papra cientistas e engenheiros Cengage Learning Edicao 8 6 W Bauer G D Westfall University Physics with Modern Physics Mc Graw Hill New York 2011 7 D Griffiths Introduction to Electrodynamics Mc Graw Hill New York 2011 3