Prova 4 - Física Geral 3 prof Vitório - 2018 1 - Unifei

Universidade Federal de Itajubá - 22/jun/2018 Quarta Prova de Física Geral III - FIS 403 1. Um cabo coaxial longo é constituído por um fio condutor interno e duas cascas cilíndricas, uma delas de espessura desprezível e a outra de raios interno a e externo b. Correntes elétricas iguais e com sentidos indicados na figura (em corte transversal) se distribuem uniformemente pelos condutores. Determine o campo magnético produzido por este sistema no interior da casca cilíndrica externa (ou seja, entre os raios a e b). Nesta questão, estabeleça um sistema de coordenadas tal que o eixo Z coincida com a direção (e o sentido) da corrente no fio. 2. Suponha que uma espira quadrada rígida de lado a seja mantida a uma velocidade constante \(\vec{v} = v\hat{j}\) sobre um plano ideal sem atrito onde existe um campo magnético não uniforme. Suponha que o campo magnético seja descrito pela seguinte função \[\vec{B}(\vec{r}) = \frac{\alpha}{y^3}\hat{i},\] onde \(\alpha\) é uma constante. (a) Determine a dimensão física da constante \(\alpha\) em termos das unidades fundamentais do sistema MKSA. (b) Em uma figura, represente os possíveis efeitos de origem eletromagnética que ocorrem com a espira ao longo do seu movimento. (c) Determine o fluxo do campo \(\vec{B}\) através da espira no momento em que a mesma estiver a uma distância y da origem (ver figura). (d) Considerando que a espira tenha uma resistência elétrica R, determine a corrente elétrica induzida na espira. (e) Determine a força magnética resultante sobre a espira devido à interação entre a corrente induzida (calculada no item anterior) e o campo magnético externo, quando a mesma estiver a uma distância y da origem.