Questões de concursos sobre "Indução e Transformadores Elétricos" | Física - página 1

Um fio metálico, longo e retilíneo, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 2,5 A. Uma partícula eletrizada com carga q = 4,0 μC move-se paralelamente ao fio, a 5,0 cm do mesmo, com velocidade de 2,0 . 106 m/s. A intensidade da força magnética que atua na partícula, em newtons, vale 
 Dado: Permissividade absoluta do meio = 4 π . 10−7 T.m/A

Um professor de Física leva para a sala de aula uma bússola, um pedaço de fio de cobre esmaltado, pilhas, porta-pilha, uma chave interruptora e um estilete.
 Como ele está desenvolvendo o estudo de Eletromagnetismo pretende, com os instrumentos acima mencionados, mostrar o experimento de 

 Baseando-se nos estudos de Michael Faraday, Maxwell unificou, em 1864, os fenômenos elétricos e magnéticos observáveis, em um trabalho que estabeleceu conexões entre as várias teorias da época, derivando uma das mais elegantes teorias já formuladas. Maxwell demonstrou, com essa nova teoria, que vários fenômenos elétricos e magnéticos poderiam ser descritos em apenas quatro equações, na forma diferencial, conhecidas atualmente como Equações de Maxwell.

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 Considerem-se as seguintes afirmativas: 
 (1) os campos magnéticos são rotacionais, isto é, não existem monopolos magnéticos; e 
 (2) correntes elétricas ou cargas em movimento geram campos magnéticos. 
 Tomando o texto acima como referência inicial, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, as equações de Maxwell das quais essas afirmativas são consequências.

Um dos dispositivos mais importantes para lidar com correntes alternadas é o transformador. No caso ideal, quando o número de espiras no primário do transformador é maior do que o número de espiras do secundário, a

A figura, a seguir, mostra dois condutores em um plano, percorridos por correntes de intensidade I1 e I2, respectivamente. 
  
 De acordo com as leis do eletromagnetismo, a força entre os condutores é

Nas cidades as linhas de transmissão de energia passam próximas a áreas residenciais causando preocupação na comunidade local. Para evitar problemas, as empresas concessionárias tentam manter uma faixa na qual nenhuma construção pode ser realizada. Isso significa dizer que, para uma linha de transmissão de 525 A de corrente elétrica contínua, sendo de 10-5 T as recomendações internacionais sobre os limites de campos eletromagnéticos aceitáveis para exposição humana, a extensão dessa faixa, contando a partir do eixo do fio, é:

Adote μ = 4 π 10-7 T.m/A

 Ao se colocar uma bobina condutora fechada em um campo magnético externo e essa bobina for posta a girar nesse campo, uma corrente aparecerá na bobina. Este é o princípio do gerador elétrico. A lei que fundamenta o aparecimento da corrente produzida por meio desse mecanismo é denominada Lei de Faraday.

 

Considerando o fragmento de texto e a figura acima, que representa uma espira condutora fechada de lados L e 2L e resistência R sendo puxada para fora de uma região contendo um campo magnético  constante e perpendicular ao plano de papel, assinale a opção correta.

Uma espira circular de raio 20cm encontra-se em um campo de indução magnética uniforme (B = 0,20T). O plano da espira é perpendicular à direção do campo B. Quando a intensidade do campo  é reduzida a zero, uniformemente no tempo, observa-se na espira uma força eletromotriz induzida de 3,14V. Podemos afirmar que o intervalo de tempo gasto para  ser reduzido a zero uniformemente foi de:

Considere um transformador monofásico com valores nominais: 100 kVA, 60 Hz, 13.800/220 V. Quando submetido ao ensaio de curto-circuito realizado no enrolamento de tensão superior foi obtida, para a corrente nominal desse enrolamento, uma potência aferida de 4,0 kW. No ensaio de circuito aberto realizado no enrolamento de tensão inferior foi obtida, para tensão nominal desse enrolamento, uma potência aferida de 1,0 kW. Quando este transformador estiver operando com tensões e frequência nominais e suprindo uma carga com fator de potência 0,6 indutivo, terá rendimento máximo igual a

O transformador elétrico é um equipamento que viabiliza o transporte de energia a uma corrente mais baixa, reduzindo as perdas nas linhas de transmissão. Ele permite também a redução da tensão, de alta para baixa, viabilizando o uso da energia elétrica por consumidores domésticos. 

Na Figura abaixo está esquematizado o transformador ideal, com a indicação das variáveis corrente e tensão para os circuitos primário e secundário.

 

Se a corrente i1 do circuito primário é de 5 A, e a corrente i2 do circuito secundário é de 10 A, a tensão v2 no circuito secundário correspondente a uma tensão de 220 V no circuito primário, expressa em volts, será de