Eletromagnetismo

Dados Questão nº 01 20 pontos Três fios paralelos muito longos estão nos cantos de um quadrado de lado L como mostrado na figura abaixo Cada um dos fios transporta uma corrente de módulo I Determine em termos das variáveis do enunciado o campo magnético B no canto não ocupado do quadrado quando a 10 ponto todas as correntes estão para dentro do papel b 05 ponto as correntes I1 e I3 estão para dentro do papel e a corrente I2 está para fora e c 05 ponto as correntes I1 e I2 estão para dentro do papel e a corrente I3 está para fora Questão nº 02 20 pontos Um cabo coaxial consiste em um cilindro condutor sólido interno de raio a e uma casca condutora cilíndrica externa de raio interno b e raio externo c Existe uma corrente I para o fio interno e uma corrente igual retorna no fio externo As correntes são uniformes na seçaõ reta de cada condutor Determine o campo magnético B com justificativas em função das variáveis do enunciado nos seguintes intervalos a 10 ponto r a b 05 ponto b r c e c 05 ponto r c Questão nº 03 20 ponto A figura a abaixo mostra em seçaõ reta dois fios longos e paralelos percorridos por correntes e separados por uma distância L A razão i2 i1 entre as correntes é 400 as direções das correntes não são conhecidas A figura b mostra a componente By do campo magnético em função da posição sobre o eixo x à direita do fio 2 A escala vertical é definida por Bys 40nT e a escala horizontal por xs 200cm a Para que valor de x 0 a componente By é máxima bSe i2 3mA qual é este valor máximo de By Determine o sentidopara dentro ou para fora do papelcde i1dde i2 Questão nº 04 20 pontos A figura a mostra dois fios O fio 1 é formado por um arco de circunferência de raio R e dois segmentos radiais e conduz uma corrente i12A no sentido indicado O fio 2 é longo e retilíneo conduz uma corrente i2 que pode ser ajustada e está a uma distância R2 do centro do arco O campo magnético B produzido pelas duas correntes é medido no centro de curvatura do arco A figura b mostra a componente de B na direção perpendicular ao plano do papel em função da corrente i2 A escala horizontal é definida por i2s100A Determine o ângulo subtendido pelo arco a B μi 2πR I1 I2 I3 B₁ B₂ B2 μi2 2πL 1B1 μi2 2πL μi 2πL2 μi 2πL 32 2 B μi 3 4πL 𝑦 μi 3 4πL 𝑥 b senć B μi 4πL cv B μi 4πL2 𝑥 μi 4πL2 𝑦 c B μi 2πL 𝑦 μi 4πL 𝑥 μi 4πL 𝑦 μi 2πL 𝑥 B μi 4πL 𝑥 3 μi 4πL 𝑦 2 Lei de Ampere Bdl μi utilizando a densidade de corrente como uniforme J i A i J i πr² i πr² I πa² i I πr² a² B 2πr μI πr² a² B μI r 2π a² para r a b admitindo densidade de corrente uniforme b r c J I πc² b² sinal oposto pelo sentido da corrente Itotal I J πr² b² I I r² b² c² b² I c² r² c² b² B 2πr μ₀I c² r² c² b² B μ₀I 2πn c² n² c² b² c n c a corrente total interna e I I 0 logo B 0 μ i₁ 2πL 04 μ i₂ 2π 04 0 i₁ L 04 i₂ 04 16 L 04 L 12 m i₂ e para fora i₁ e para dentro o máximo acontecendo com x L By μ₀ 2πi₂ x i₁ x L By μ₀ 2πLi₂ i₁ 2 By μ₀ 2πL78 i₂ 7 μ₀ i₂ 16 π² b By 74 π 10⁷ 3 10³ 16 π 12 04375 mT c como vista i₂ é para fora do papel i₁ é para dentro do papel μ i₁ 2πA 2π Barco Bfio μ i 2π R 2 μ i₂ π R para Bfio Barco 0 μ 1 π R μ 2 2 Rθ 2π θ 2 rad se π 180 2 x θ 11459