Lei de Faraday - Exercícios - Física, Notas de estudo de Física. Universidade Federal da Bahia (UFBA)
A_Santos
A_Santos8 de Março de 2013

Lei de Faraday - Exercícios - Física, Notas de estudo de Física. Universidade Federal da Bahia (UFBA)

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Apostilas e exercicios de Física do Instituto de Física da UFBA sobre o estudo da Lei de Faraday.
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1

Instituto de Física da Universidade Federal da Bahia

Departamento de Física do Estado Sólido

Física Geral e Experimental III – Fis123

9a Lista de Exercícios Lei de Faraday

1. Uma chapa condutora, pendurada pelo ponto O pode oscilar como um pêndulo através de um campo

magnético, como é mostrado na figura 1. Se ela tiver dentes, ela oscilará livremente, mas se ela fosse

maciça, seu movimento seria fortemente amortecido. Explique a razão deste fato.

2. Um solenóide pequeno, transportando uma corrente constante, está se movendo na direção de uma

espira condutora, como mostra a figura 2. Qual é o sentido da corrente induzida na espira visto pelo

observador que aparece na figura? Justifique. Resp: Horário

3. Dois trilhos retilíneos condutores formam um ângulo reto no ponto de junção de suas extremidades. Uma

barra condutora em contato com os trilhos parte do vérticeno instante t = 0 e se move com velocidade

constante de 5,20 m/s para a direita, como mostra a figura 3. Um campo magnético de 0,350T aponta para

fora da página. Calcular: (a) O fluxo através do triângulo formado pelos trilhos e a barra no instante t=0,30s

e (b) a fem induzida no triângulo nesse instante. (c) De que modo a fem induzida no triângulo varia com o

tempo? Resp: a) 85,2Tm2 b) 56,8V c) Linearmente.

4. Uma antena circular de televisão para UHF (freqüência ultra-elevada) tem um diâmetro de 11cm. 0

campo magnético de um sinal de TV é normal ao plano da antena e, num dado instante, seu módulo está

variando na taxa de 0, 16 T/s. 0 campo é uniforme. Qual é a fem na antena? Resp: 1,5 mV

5. Liga-se um voltímetro entre os trilhos de uma estrada de ferro, cujo espaçamento é de 1,5 m. Os trilhos

são supostos isolados um do outro. A componente vertical do campo magnético terrestre no local é de 0,5

G. Qual é a leitura do voltímetro quando passa um trem a 150 km/h? Resp: 3,13 mV

6. Em 1831, Michael Faraday fez girar urn disco de cobre entre os polos de um imã em forma de ferradura e

observou o aparecimento de uma f.e.m constante entre duas escovas, uma em contato com o eixo do disco

e a outra na periferia. Seja a o raio do disco. (a) Se o disco gira com velocidade angular ω, com seu plano

perpendicular ao campo magnético uniforme B, qual é a f.e.m. gerada entre o eixo e a periferia? (b) Devido

Figura 1 Figura 2 Figura 3

x x x x x x

x x x x x x

x x x x x x x x x x x x

x x x

x x x

o

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2

a esta f.e.m., passa uma corrente de intensidade I entre o eixo e a periferia. Calcule o torque necessário

para manter o disco girando e mostre que a potência fornecida é igual a potência gerada. Resp: a)

2

2Baωε = b) 2

2BaI=τ ; ε I = τ ω

7. Uma espira retangular de lados a e b afasta-se com velocidade i 



ovv = de um fio retilíneo muito longo,

que transporta corrente continua de intensidade I. A espira tem resistência R e auto-indutância desprezível.

No instante considerado, sua distância ao outro fio é x (Veja figura abaixo). (a) Calcule o fluxo Φ de B

através da espira nesse instante. (b) Calcule a magnitude I’ e o sentido do percurso da corrente induzida na

espira nesse instante. Resp: a)  

  

 +=Φ x

abIo 1ln 2π

µ b)

)v(2 '

tatR

baI I

o

o

+ =

π µ

, horário

8. Uma barra condutora de comprimento L, massa m e resistência R, desliza sem atrito sobre dois trilhos

condutores, paralelos e inclinados de um ângulo θ em relação à horizontal, como mostra a figura acima. Na

região existe um campo magnético uniforme orientado para cima. (a) Calcule a velocidade terminal

estacionária que a barra adquire. (b) Mostre que a taxa de produção de energia térmica na barra é igual à

taxa com que a barra está perdendo energia potencial gravitacional. (c) Discuta a situação onde o campo

magnético seja orientado para baixo.

9. Uma região cilíndrica de diâmetro de 3,3 cm contém um campo magnético paralelo a seu eixo. Esse

campo varia senoidalmente com o tempo, com freqüência de 15 Hz, entre os limites de 29,6 T e 30 T. Qual

é o valor máximo do campo elétrico induzido a uma distância de 1,6 cm do eixo?

x

a

b

I

v

θ

B L

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