Nome _________________________________________NUSP___________ Turma____ Professor_________ 1-A bobina A da figura à esquerda é alimentada com tensão alternada de 60Hz, cujo valor eficaz é igual a 20V. A resistência desta bobina é igual a 2Ω e o seu número de espiras é igual a 300. A corrente eficaz medida pelo amperímetro é igual a 3A. Já a bobina B tem 600 espiras e a tensão medida em seus terminais é igual a 35V eficazes. Pede-se calcular: a) (0.5 ponto) a indutância própria da bobina A; b) (0.5 ponto) a indutância mútua entre as bobinas; c) (1.0 ponto) o fluxo disperso da bobina A (valor máximo); d) (1.0 ponto) Retira-se o núcleo ferromagnético e mantém-se a bobina A conectada à fonte de 20 V. Analise, qualitativamente, o que acontece com os valores eficazes de i 1 e v 2? Justifique. e) (1.0 ponto) Descreva um procedimento que propicie a determinação das marcas de polaridade entre as duas bobinas. Para isto, desenhe a montagem do experimento com fonte(s) e instrumento(s), bem como os valores que definirão as marcas de polaridade. a) ___________ E= √ (20) 2 -(2 x 3) 2 = 19,08 V L = E/ωI = 16,87 mH b) M = V 2 /ωI = 30,95 mH c) E = 4.44 f N 1 φ1max Î φ1max = 239 μWb V 2 = 4.44 f N 2 φ2max Î φ2max = 219 μWb φdisperso-max = φ1max - φ2max = 20μWb d) ao se retirar o núcleo ferromagnético, o material do circuito magnético passa a ser o ar. Desta forma a relutância associada à bobina A aumenta, ou seja, a corrente absorvida pela bobina aumenta. O acoplamento magnético entre as duas bobinas piora, ou seja, a tensão na bobina B tende a diminuir fortemente. e) Uma solução possível: com a montagem abaixo ao se aplicar 20 V na bobina A pode-se determinar a polaridade das bobinas. Caso o valor medido no voltímetro seja 20 +35 = 55V, então a polaridade é a indicada na figura. Caso o voltímetro meça 35-20 =15 V, então a marca de polaridade da bobina B deve ser invertida. Alternativas possíveis: 1- a alimentação pode ser feita pela bobina pela bobina B. 2- Admitir que ao se alimentar com 20 V na bobina A, tem-se 40 V na bobina B.

2- O transformador da figura abaixo é similar ao do laboratório e possui oito bobinas de tensão nominal 110V. Sabe-se que ao se alimentar uma bobina com tensão igual a 110 V, com as demais em aberto, então circula corrente igual a 1,0 A. Deseja-se conectá-lo de tal forma que um enrolamento suporte tensão igual a 440 V e o outro 110V. a) (0,5 ponto) Interligue as bobinas do transformador de tal forma que as quatro bobinas da esquerda formem o enrolamento de maior tensão e as quatro bobinas da direita formem o enrolamento de menor tensão. Admita que as polaridades do transformador sejam iguais àquelas do transformador do laboratório. Mostre os terminais das associações. b) (1.0 ponto) Admita que as quatro bobinas da esquerda, que foram conectadas para formar o enrolamento de maior tensão, sejam ligadas a uma fonte de tensão alternada cujo valor eficaz é 440 V. As demais bobinas ficam em aberto. Qual o valor de corrente que a fonte fornecerá ao conjunto de bobinas? Justifique. c) (1.0 ponto) Admita que as quatro bobinas da direita, que foram conectadas para formar o enrolamento de menor tensão, sejam ligadas a uma fonte de tensão alternada cujo valor eficaz é 110 V. As demais bobinas ficam em aberto. Qual o valor de corrente que a fonte fornecerá ao conjunto de bobinas? Justifique. d) (0.5 ponto) Em qual das condições (b ou c) o fluxo no circuito magnético é maior? Justifique. a)

b) Quando se aplica a uma bobina 110V ela consome 1 A para produção de um fluxo φ. Colocaram-se quatro bobinas em série e aplica-se 440 V. Têm-se 110 V em cada bobina, logo o fluxo no circuito magnético vale φ. Sabe-se que NI = ℜ φ. Como o número de espiras quadruplicou, então a corrente será quatro vezes menor. A nova corrente vale 0.25 A

c) Colocaram-se quatro bobinas em paralelo e aplicaram-se 110V sobre o conjunto. Têm-se 110 V em cada bobina, logo o fluxo no circuito magnético vale φ. Sabe-se que NI = ℜ φ. Como o número de espiras quadruplicou, então a corrente na bobina será quatro vezes menor. A nova corrente na bobina vale 0.25 A A nova corrente que a fonte fornece vale 1 A

d) A partir das observações dos itens b e c, conclui-se que o fluxo é idêntico nas duas condições.