P3 de Física II da UFF - 2008.2 A
Uma espira de área , conectada a uma resistência de , é aplicado aum campo magnético perpendicular à sua área, que varia no tempo conforme o gráfico (considere a intensidade positiva quando o campo está para fora do papel). A figura abaixo representa o instante inicial. Determine para , , :
- O sentido da corrente induzida na espira.
- O valor da corrente induzida.
Um capacitor é construído com duas placas circulares de raio , colocadas a uma distância de uma da outra. Este capacitor é inicialmente carregado. Num determinado instante, passa por ele uma corrente de no sentido mostrado pela figura.
- Indique, numa figura desenhada na folha resposta, o sentido do campo elétrico no interior do capacitor e o sentido da corrente de deslocamento.
- Calcule o campo magnético gerado a uma distância de do eixo de simetria do capacitor na região entre as placas.
- Calcule o campo magnético gerado a uma distância de do eixo de simetria do capacitor na região entre as placas.
Justifique todas as suas respostas.
O circuito elétrico de uma fábrica por ser representado, basicamente, pelo circuito da figura . As máquinas, que tem motores feitos de bobinas e também consomem energia, são representadas por elementos indutivos e resistivos. Em uma determinada fábrica, a fonte de corrente alternada possui uma amplitude de e uma frequência de ciclos de . A resistência equivalente de todas as máquinas é de e sua indutância equivalente é .
Obs.: Note que é zero nesse circuito.
- Calcule a amplitude de corrente e a diferença de fase entre a corrente e a tensão da fonte.
- Obtenha a potência média fornecida pela fonte e a potência média dissipada na resistência.
- Para ter eficiência máxima, qual deve ser o valor da capacitância do capacitor da figura ?
A operadora disponibiliza para fábrica uma potência média dada por . Para que a potência consumida pela fábrica (na resistência) tenha maior eficiência possível, isto é, seja a mesma fornecida pela operadora, instalam-se capacitores na sua linha, como mostrado na figura através de um capacitor equivalente.
