Trabalho Prático Eletromagnetismo

N PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS Curso de Engenharia Elétrica Disciplina Eletromagnetismo Aplicado à Engenharia Elétrica Turno Noite Prim Sem 2025 Profa Rose Mary de Souza Batalha Trabalho em Dupla 7º TP 07 Valor 03 pontos Data 06062025 Data Limite de Entrega dos Exercícios 14062025 Aluno Nº Matrícula Aluno Nº Matrícula ATENÇÃO a Nos enunciados dos problemas a seguir considerar N média simples e inteira da soma dos DOIS últimos algarismos do número de matrícula de cada aluno b Este TP tem seis questões e deverá ser postado até 14062025 às 2359 horas no CANVAS 1 Três filamentos paralelos posicionados no plano xz em y0 e passando pelos pontos z9 z4 e z3 respectivamente conduzem correntes de 11N A 2xN A e 72xN A nas direções 1N x 1N1 x e x negativa respectivamente Calcular a força por unidade de comprimento em cada filamento 2 Uma espira quadrada de lado igual a N4 cm e transportando uma corrente de 16 A encontrase posicionada no plano xy em z0 ao lado de um filamento condutor muito longo que carrega uma corrente de 49 A conforme figura Determine a força líquida na espira 3 Uma espira quadrada de 50 cm de lado encontrase localizada no plano xy z0 centralizada em torno da origem nela circula uma corrente de 50 A no sentido horário para quem observa a espira a partir do ponto 0010 Calcular o vetor torque nessa espira em relação a uma origem no ponto A quando colocada no campo B onde a A000 e B 200âx 100ây mT b A369 e B 200âx 100ây 300âz mT 4 O ponto P325 está situado na fronteira planar separando a região 1 da região 2 O vetor unitário ân1206âx 048ây 064âz está dirigido da região 1 para a região 2 e é perpendicular à fronteira Considere os seguintes dados r1 N r2 3xN e H1 200 âx 200 ây 100 âz Am Determine H2 5 Dado o circuito magnético da Fig 913 do livro texto Hayt 6ª edição pág 179 considere B065 T no ponto médio da perna esquerda e determine a força magnetomotriz no ar b força magnetomotriz no aço c a corrente necessária em um enrolamento de 1500200xN espiras na perna esquerda 6 Uma bobina retangular é composta por 803xN espiras de um condutor filamentar Determine a indutância mútua entre esta bobina e um filamento retilíneo infinito no eixo z se os quatro cantos da bobina estão situados em 300 700 703 e 303 cm y cm x z 38 A 14 A N 15 μ0 4π x 107 Hm correntes de posições dos fios com N 15 Corrente A posição z Direção 1 I1 11 N 26 z 9 x 2 I2 2N 30 z 4 x 3 I3 7 2N 37 z 3 x Força por unidade de comprimento sobre o fio 1 Fio 1 interage com fio 2 F12L μ02π I1 I2 r12 4π x 107 2π 26 30 13 2 x 107 780 13 F12L 2 x 107 60 12 x 105 Nm z fio 1 interage com fio 3 F13L μ02π I1 I3 r13 2 x 107 26 37 12 F13L 2 x 107 962 12 2 x 107 8017 1603 x 105 Nm z Total sobre o fio 1 F1L 12 1603 x 105 2803 x 105 Nm z II FORÇA POR UNIDADE DE COMPRIMENTO SOBRE O FIO 2 Fio 2 interage com fio 1 F21L 12 x 105 Nm z Fio 2 interage com fio 3 F13L 2 x 107 30 37 1 2 x 107 1110 222 x 104 Nm z Continuação Questão 1 Total do fio 2 F2L 12 x 105 222 x 105 2394 x 104 Nm Força F3 fio 3 Fio 3 interage fio 1 F13L 1603 x 105 Nm z Fio 3 interage com fio 2 F32L 222 x 104 Nm z F3L 1603 x 105 222 x 104 20597 x 104 Nm z Resultado final F1L 2803 x 105 z Nm F2L 234 x 104 z Nm F3L 20597 x 104 z Nm QUESTÃO 2 Dados N 15 Lado da espira a 15 4 19 cm 019 m d 14 cm 014 m If 49 A Ie 16 A B μ0 I 2π r Força nos lados verticais a r1 014 m l 019 m campo B1 μ0 If 2π r1 2π x 107 49 2π 014 2 x 107 49 014 B1 98 x 106 014 70 x 105 T Força F1a Ie B1 16 019 70 x 105 2128 x 104 N Lado mais oposto do fio r2 014 019 033 m campo B2 2107 49 297 x 105 T 033 Força F2 16 019 297 x 105 902 x 105 N Força líquida da espira Fliquida F1 F2 2128 0902 x 104 F 1226 x 104 x N QUESTÃO 5 5 o fmm Ftl e B μo H B μo H 0165 4π 107 065 12566 106 51728 103 Am lar 02 cm 2 103 m Fan H lar 517280 0002 103456 A b usando μ 4000 μo H B μ 0165 400 4π 107 0165 50265 103 1293 Am Faco H laco 1293 013 3879 A e Ftotal Fan Faco 103456 3879 107335 A N 15 m Nspiras 1500 200 15 4500 I Ftotal Nspiras 107335 4500 02385 A Resumo a fmm no ar 103456 A b fmm no aço 3879 A c corrente 02385 A 4 QUESTÃO 3 a B 200 x 200 z mT 0200 x 0100 z T r m x B 125 z x 0200 x 0100 z F m x B 125 z x 0200 x 0100 z z x x y z x z 0 F 125 0200 y 0259 N Fa 0259 N b B 200 z 100 y 300 z mT 0200 z 0100 y 0300 z F125 z x 0200 z 0100 y 0300 z z x x y z x y x z x z 0 F 125 0200 y 0100 x 0259 y 0125 x Fb 0125 x 0125 y N 5 QUESTÃO 4 H1 componente normal H1n H1 a12 200 x 200 y 100 y 016 x 048 y 064 z H1n 200 016 200 048 100 064 H1n 120 96 64 88 Am H2 componente normal H2n μ1 μ2 H1n 1 45 88 1956 Am μ2 3 N μo 3 15 μo 45 μo H2n μo 45 μo 88 88 45 componente tangencial H1t H1 H1n H1t 200 x 200 y 100 z 5218 x 4224 y 5632 z H1t 14722 x 24224 y 4368 z calcular H2n H2n H2n a12 1956 016 x 048 y 064 z H2n 11736 x 01939 y 1252 z Resultado final H2 H1t H2n H2 1472 11736 x 24224 01939y 4368 1252 z H2 14837 x 24130 y 44932 z Am RESPOSTA 6 Dados N 8 3N 80 45 125 espiras a altura da espira 3cm 003m d1 3cm 003m d2 7cm 007m M 4π 107 125 003 2π ln007 003 M 2 107 125 003 ln73 M 2 107 125 003 0847 2 107 125 002541 635 107 H M 01635 μH