P2 - Eletromagnetismo e Física Moderna - Prof Michele - Pucrs

PONTEFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL\nEscola de Ciências\nNome: \nTurma: 360\nGrau: 9,5\nOrientações: - Assinale a resposta final com caneta azul ou preta.\n- Utilize unidades SI.\n(2.0 pts) 1. Determine o valor do Resistor equivalente R da associação a seguir:\n\nR1 = 0,5 Ω\nR2 = 1,0 Ω\nR3 = 2,4 Ω\n(2.0 pts) 2. No circuito abaixo, determinar:\na. as correntes em cada malha;\nb. o sentido verdadeiro de cada corrente.\n\n(2.0 pts) 3. O fluxo magnético através da espira mostrada na figura ao lado é dado por ΦB = 6,0 T.m² + 7,0 T.m², na qual ΦB é dado em milibeers e em segundos. Determine:\na. o módulo da fem induzida na espira em t = 2,3 s;\nb. o sentido da corrente em R.\n(2.0 pts) 4. Um capacitor é descarregado, através de um circuito RC, fechando-se a chave no instante t = 0 s. A ddp inicial no capacitor é 100 V; \n\nE. se a ddp reduzida para 1,06 V em 10 s, qual a constante de tempo do circuito (τ)?\n\n(2.0 pts) 5. Uma barra condutora AB, de resistência igual a 3,2 kΩ, desliza com velocidade constante de 6,0 m/s, sobre trilhos condutores (de resistência desprezível), em uma região de um campo magnético uniforme, conforme mostra a figura. A corrente induzida no circuito é de 1,5 mA. Analise as afirmações:\nI. A força resultante na barra é igual zero. F\nII. A corrente flui em sentido anti-horário. F\nIII. A força eletromotriz induzida no condutor é igual a 4,8 V.\nIV. A barra condutora terá elétrons livres deslocados para o extremo A.\nQuais estão corretas?\na. Apenas I\nb. Apenas III\nc. II e III\nd. I e IV Questões Bônus!\n(0.5 pts) 1. O gráfico mostra a variação da carga em um capacitor em função do tempo, em um circuito RC, para diferentes combinações de resistência R e capacitância C, quando conectados em série com uma mesma fonte de alimentação E. A partir do gráfico, NÃO podemos afirmar que:\na. C1 > C2\nb. C2 < C3\nc. R1 < R2\nR3 > R1\n\n(0.5 pts) 2. Duas partículas de massas iguais e cargas de mesmo módulo penetraram em uma região de campo magnético uniforme de módulo igual a B, conforme mostra a figura abaixo. A velocidade das partículas é perpendicular ao direção do campo. O raio da trajetória da partícula 2 corresponde a metade do valor do raio da trajetória da partícula 1.\nA partir destas informações, assinale a alternativa incorreta:\na. a partícula 1 é positiva;\nb. a velocidade da 1 corresponde ao dobro da velocidade da 2;\nc. ao dobrar a intensidade do campo magnético, os raios das trajetórias aumentariam;\nd. ao inverter o sentido do campo magnético, o sentido da trajetória das partículas.\n\n(0.5 pts) 3. Há muitas aplicações da Lei de Faraday e das correntes induzidas na tecnologia moderna. Dentro delas, podemos citar: os dispositivos de corrente alternada, os transformadores, os detectores de metal, guitarras elétricas, etc. Analise as afirmações abaixo em relação às aplicações da Lei de Faraday:\nI. Os detectores de metal operam pelo princípio da superposição dos campos magnéticos, detectando um campo magnético induzido por correntes parasitas.\nII. Se o número de enrolamentos na bobina primária do transformador for superior ao da bobina secundária, então a tensão de saída do transformador será maior que a tensão de entrada.\nIII. O capacitor de guitarra elétrica é composto por um indutor, que possui um ímã permanente dentro dele cuja função é magnetizar a corda; assim, quando a corda vibra há variação de fluxo magnético no indutor, dando origem a uma força eletromotriz induzida.\nQuais estão corretas?\na. apenas I\nb. apenas II\nc. apenas I e II\nd. apenas I e III QUESTÕES FORMULADAS:\n1. A\n\n\n2. b\n\n\nR1g = 12 Ω\nR4y = 10 A\nR5 = 0 Ω\n24 - 6 - 0,95 (1 - 1) - 3\n14 - 05 - 1, 2 + 0 - 05 - 1 - 0 = 0\n14 - 5; 1 - 2\n\n2. A Malha 1 (BCDE) \nSendo: resíduos molhos: E1 = -E2 = 0\n20 - 6 - 0,96 (i1 - 3) - 1 - 0,5(i1 - 2) = 0\n14 - 05 - 0,5(i2 - 1) - 0,5(i2 - 1) = 0\n0 = 3i2 - i1\n0 - 20 - 20 - 05 = 1 + 05 + 1 - 0,5(i2 - i1) = 0\n0 - 05 + 0 - 5i2 + 0,5i1 + 0 - 5 - 0,5 - 1= 0 61. I1 = 14 ⇒ 5.3 I1 = 14 ⇒ I1 = 14 1/2 ⇒ I1 = 1 A\nI2 + I3 = 0 ⇒ I2 = 3.2 ⇒ I2 = 3.1 + I3 ⇒ I3 = 3.4\n\n61. As dos corrientes en sentido bravio (C)\n\n3 ΦE = ε0E + 7β + mvb\nq/E = -N dΦB + t + 2.34 - dΦB - (1β + 7Φ0)\nsubstituyendo por 2.34\n\nE = 34.6 |E| = 34.6 mV\n\nb) Para a derecha\n\n4. E = 100 V cuando cargado (Pmax = C·100)\nZRC = jωC + 10^(-6)\n\nDescarga: 1.96 RC = 100( e^(-10/RC))\n10 = e^(-10/RC) = ln 0.0106 = ln e^(-10/RC) ⇒ -4.5469 = -10 ⇒ 1/RC = 2.1993 s^-1 ⇒ t = 2.1993 s\n\n5. R = 3.2 kΩ, V = 40 mV = 1.5 mA\nE + ΔV = AV: R = 3.2·10^3 | 6·10^(-3) = 4.8 V\n\n4 corriente fluye un sentido horario