P3 de Física 3 da UNICAMP - 2012.1 - Manhã

Dois fios longos e paralelos, cada um de raio , cujos centros estão separados por uma distância , são percorridos por corrente iguais , mas de sentidos opostos, conforme a figura.

Calcule:

1. O módulo, a direção e o sentido do campo magnético , no ponto , devido aos fios.
2. O fluxo magnético através de um retângulo formado pelas linhas tracejadas e os dois lados externos dos fios. Considere um comprimento e despreze o fluxo dentro dos fios.
3. A indutância para este par de fios.

Uma espira retangular tem comprimento , largura e resistência .

Suponha que numa região do espaço exista um campo magnético que cresce linearmente com , isto é, aumenta à medida que se afasta de a partir da origem, e é dado por , onde é uma constante. Este campo magnético está na direção de (”entrando no plano da página”).

A espira é então imersa nessa região, como mostra a figura abaixo, onde é a distância do centro da espira até o eixo .

Determine:

1. O fluxo do campo magnético através da espira.
2. A corrente induzida na espira à medida que esta se afasta do eixo com velocidade constante ao longo de .
3. O sentido da corrente induzida na espira (justificar a resposta).

Em um circuito LC, no qual , a diferença de potencial máxima através do capacitor durante as oscilações é de e a corrente máxima através do indutor é de .

Encontre:

1. A indutância do indutor;
2. A frequência das oscilações;
3. O tempo para que a carga do capacitor cresça de zero até seu valor máximo;

Um circuito de corrente alternada é constituído de uma indutância de em série com uma resistência de alimentados por um gerador alternado de com frequência de .

1. Qual o fator de potência do circuito?
2. Qual deve ser a capacitância de um capacitor que, colocado em série no circuito, tornaria este fator de potência unitário?
3. Qual seria, agora, o valor da corrente com a introdução deste capacitor?
4. Quais seriam as expressões das tensões em função do tempo no capacitor e no indutor?