P2 de Física 3 da UNICAMP - 2012.2 - Noturno

Um fio fino, transportando uma corrente , é dobrado na forma de um grampo composto por dois segmentos retilíneos de comprimento e um arco semicircular de raio .

O fio está numa região onde existe um campo magnético uniforme, perpendicular ao plano do fio e orientado para fora da página, conforme figura ao lado.

1. Calcule o vetor força magnética que age sobre cada fio retilíneo;
2. Calcule o vetor força magnética que age sobre a parte circular;
3. Calcule a força resultante que age sobre o fio todo;

No circuito da figura, o capacitor está inicialmente descarregado.

1. Imediatamente após a chave ser fechada, qual é a corrente no resistor ?
2. Qual é a potência dissipada no resistor ?
3. Transcorrido um tempo muito longo após o fechamento da chave , qual é a energia acumulada no capacitor?
4. Abrindo-se a chave , qual é a corrente no resistor em função do tempo?
5. Qual é a energia total dissipada no processo de descarga do capacitor?

Na figura abaixo, dois capacitores de placas planas e paralelas e são ligadas em paralelo a uma bateria de . A área das placas dos capacitores é de e a distância entre as placas é de .

O dielétrico do capacitor é o ar, o do capacitor é um material de constante dielétrica igual a  .

Determine o módulo do campo elétrico:

1. No espaço entre as placas do capacitor ;
2. No espaço entre as placas do capacitor ;

Determine a densidade de cargas livres

3. Na placa de maior potencial do capacitor ;
4. Na placa de maior potencial do capacitor ;
5. Determine a densidade de cargas induzida na superfície superior do dielétrico do capacitor .

Os fios e são feitos de materiais diferentes e têm comprimentos .

A resistividade e o diâmetro do fio são e , e a resistividade e o diâmetro do fio são e .

Os fios são unidos da forma mostrada na figura abaixo, e são submetidos a uma corrente de . Use .

1. Calcule as densidades de corrente nos fios e .
2. Calcule o módulo do campo elétrico no interior do fio e no interior do fio .
3. Determine a diferença de potencial entre os ponto e , e entre os pontos e .
4. Determine a potência dissipada entre os pontos e , e entre os pontos e .