Lição de casa da aula: Interações Eletromagnéticas em Loops de Condução Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a analisar a corrente induzida na condução de loops alterando os campos magnéticos e o campo magnético devido a um loop de corrente.

Questão 1

Um loop circular condutor tem um raio de 𝑟. O polo norte de um íman permanente está virado perpendicularmente ao plano do loop, como se mostra no diagrama. O íman permanente é movido no sentido do semieixo positivo O𝑧. Também apresentados na figura estão as linhas do campo magnético ao polo norte que intersetam o loop nos pontos 𝐴 e 𝐵.

Qual dos seguintes é o sentido da corrente induzida no loop no ponto 𝐴 dentro do plano do loop?

  • AO semieixo positivo O𝑥
  • BO semieixo negativo O𝑦
  • CO semieixo negativo O𝑥
  • DO semieixo positivo O𝑦

Qual dos seguintes é o sentido da corrente induzida no loop no ponto 𝐵 dentro do plano do loop?

  • AO semieixo positivo O𝑥
  • BO semieixo negativo O𝑥
  • CO semieixo positivo O𝑦
  • DO semieixo negativo O𝑦

Qual dos seguintes é o sentido do campo magnético que é produzido pela corrente induzida no loop?

  • ASentido anti-horário à volta do loop
  • BO semieixo positivo O𝑧
  • CSentido horário à volta do loop
  • DO semieixo negativo O𝑧

Questão 2

Uma bobina condutora com um raio de 4,5 cm tem 120 espiras. A bobina move-se perpendicularmente num campo magnético que decresce em intensidade de 15 mT para 11 mT. Uma fem de 12,5 mV é induzida enquanto a bobina se move. Determine o tempo durante o qual a bobina se move.

Questão 3

Uma bobina condutora tem um raio 𝑟=13cm e 35 espiras. A espira move-se de tal forma que metade da sua área está dentro de um campo magnético uniforme de intensidade 0,16 T, orientado para fora do plano do diagrama que se apresenta ao longo do eixo da bobina. A bobina move-se da sua posição anterior para a sua nova posição em 0,24 s.

Qual é a intensidade da força eletromotriz induzida na bobina? Apresente a resposta com duas casas decimais.

A corrente move-se na bobina em sentido horário ou em sentido anti-horário?

  • AHorário
  • BAnti-horário

Questão 4

Uma bobina condutora com um raio de 2,5 cm tem 150 espiras. A bobina move-se perpendicularmente a um campo magnético que se torna mais forte a uma taxa de 1,8 mT/s. Determine a intensidade da força eletromotriz induzida na bobina. Apresente a resposta com duas casas decimais.

Questão 5

Uma bobina condutora tem uma área de 8,68×10 m2. A bobina move-se perpendicularmente a um campo magnético que aumenta em intensidade de 12 mT para 16 mT em 0,14 s durante os quais uma força eletromotriz de 18,6 mV é induzida na bobina. Quantas espiras tem a bobina?

Questão 6

Um cabo condutor em loop tem um raio de 28 cm. O loop está num campo magnético uniforme de intensidade 125 mT que vai para fora do plano do diagrama apresentado e é paralelo ao eixo do loop. O loop roda por 0,45 s para estar orientado numa direção que tem um ângulo de 65∘ do eixo da direção original. Qual é a intensidade da força eletromotriz induzida no loop? Apresente a resposta com duas casas decimais.

Questão 7

Um loop circular de fio condutor com um raio 𝑟 carrega uma corrente constante no sentido anti-horário, conforme mostrado no diagrama. O campo magnético produzido devido à corrente nos pontos 𝐴 e 𝐵 é mostrado. O campo devido à corrente no ponto 𝐴 é mostrado no plano 𝑥𝑧 do sistema de coordenadas e o campo devido à corrente no ponto 𝐵 é mostrado no plano 𝑦𝑧 do sistema de coordenadas.

Em qual dos seguintes pontos o campo magnético devido à corrente é maior?

  • AEm um ponto 2𝑟 na direção 𝑥 da origem do sistema de coordenadas
  • BEm um ponto 2𝑟 na direção 𝑧 da origem do sistema de coordenadas
  • CEm um ponto 2𝑟 na direção 𝑦 da origem do sistema de coordenadas
  • DNa origem do sistema de coordenadas

Qual das alternativas a seguir é a direção do campo magnético na origem do sistema de coordenadas?

  • AA direção positiva 𝑧
  • BNão há campo magnético na origem do sistema de coordenadas.
  • CA direção negativa 𝑧

Qual das alternativas a seguir é a direção do campo magnético em um ponto 2𝑟 na direção negativa 𝑦 da origem do sistema de coordenadas?

  • AA direção negativa 𝑧
  • BDiretamente longe da origem do sistema de coordenadas
  • CDiretamente em direção à origem do sistema de coordenadas
  • DA direção positiva 𝑧

Questão 8

Uma bobina condutora com quatro voltas tem um diâmetro 𝑑=25cm. A bobina se move 1,5 cm a uma velocidade 𝑣=7,5/cms paralelo ao eixo de um ímã em barra estacionário, conforme mostrado no diagrama. Uma fem de magnitude 3,6 mV é induzida na bobina enquanto passa pelo ímã. Encontre a mudança na força do campo magnético entre os pontos onde a bobina começou a se mover e onde parou de se mover.

  • A1,8×10 T
  • B3,7×10 T
  • C9,2×10 T
  • D7,4×10 T
  • E8,9×10 T

Questão 9

Uma bobina com 4 espiras tem um diâmetro 𝑑=16cm. Uma barra magnética move-se 1,2 cm na bobina e num ângulo de 36∘ em relação ao eixo da bobina num intervalo de 0,16 s. Uma força eletromotriz de 4,1 mV é induzida na bobina. Quanto é que a intensidade média do campo magnética do íman varia para produzir esta força eletromotriz?

Questão 10

Uma bobina com 5 espiras e um raio de 16 cm roda em torno de um eixo que é perpendicular a um campo magnético uniforme, como se mostra no diagrama. A bobina completa 12 rotações por segundo. A força eletromotriz induzida na bobina é de 255 mV. Qual é a intensidade do campo magnético?

Esta lição inclui 5 perguntas adicionais para assinantes.

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