FÍSICA - Indução eletromagnética

Em determinada região, existe um campo magnético   cuja intensidade inicial é 5 T. Uma espira circular de área 0,4 m² encontra-se nessa região, conforme mostra o esquema.

Após 5 s, a intensidade do campo magnético aumenta para 7 T.

Um fio retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 8 A. Sabendo que  qual é o vetor indução magnética em um ponto situado a 20 cm da lateral deste fio?

O fluxo magnético através de um gerador é 40 Wb. Quando a corrente que produz este fluxo é interrompida, o fluxo cai a zero no intervalo de tempo de 2,0 ms. Determine a intensidade da força eletromotriz média induzida nesse gerador, em volts.

Quando um veículo é ligado, existe no motor um sistema de velas que precisa produzir faíscas para que o combustível seja queimado e o veículo consiga andar. No sistema de ignição de um veículo, para produzir essa faísca, é a bobina de ignição que aumenta de 12 V para um valor mais elevado que produza o processo da faísca. Para o funcionamento dessa bobina existe um enrolamento de um fio com poucas voltas e mais grosso, chamado primário, ligado a um enrolamento mais fino com milhares de voltas, chamado de secundário. A relação entre esses enrolamentos determinam a tensão que sai para a vela.

Por exemplo, se o enrolamento primário tiver 20 voltas de fio e o enrolamento secundário 20 000 voltas, a tensão ficará multiplicada por 1 000.

                                   O funcionamento do transformador.

Na figura acima temos no enrolamento primário 100 voltas com 12 V. Qual é o número de voltas (N) fornecida pelo secundário para obter 12 000 V?

A radiação está presente no nosso cotidiano sendo utilizada para o benefício dos seres vivos, apesar de muitos acreditarem no contrário. As radiações são ondas eletromagnéticas que liberam energia ao interagirem com um material. Apesar de alguns efeitos nocivos, a radioatividade está presente em muitas áreas, principalmente na medicina e na agricultura.

Na cintilografia, por exemplo, o radiologista poderá determinar o nível e a localização das radiações emitidas pelos isótopos, após o paciente receber uma dose de material radioativo. As radiações beta  ou gama   incidem sobre filmes fotográficos, e refletem imagens do órgão que se pretende estudar. 

A radiação é produzida de forma natural ou artificial. Na natureza, a radiação ultravioleta (raios UV) e a infravermelha são aquelas produzidas por corpos que apresentam calor, sendo o Sol a principal fonte.

Quanto à interação da radiação emitida pelo espectro eletromagnético, temos aquela que arranca elétrons da matéria (ionização) e aquela que não arranca elétrons dos átomos. Os nomes dessas divisões (tipos) de radiações é, respectivamente:

No motor de um automóvel, moto ou caminhão existe uma bobina de ignição que funciona elevando a tensão que sai da bateria (12 V) para uma tensão bem mais elevada causando a faísca na vela. A bobina funciona com uma tensão muito elevada e só ocorre com a indução da mesma. A indução de uma alta tensão na bobina só ocorre em dois momentos: no momento em que o circuito é fechado e no momento em que o circuito é aberto. O platinado faz esse trabalho funcionando com uma chave que liga e desliga a corrente. Abrindo e fechando, ele determina então o instante em que a alta tensão é gerada e a faísca produzida na vela.

Para que ocorra indução na bobina e ela funcione é necessário que a corrente elétrica:

O primeiro forno de micro-ondas foi patenteado no início da década de 1950, nos Estados Unidos, pelo engenheiro eletrônico Percy Spence. Hoje os fornos de micro-ondas se tornaram mais práticos e eficientes do que os desenvolvidos nos anos 1970 e ganharam grande popularidade, sendo amplamente utilizados em residências e no comércio. Um forno de micro-ondas é projetado para transferir energia para os alimentos que necessitamos aquecer ou cozer. Ele utiliza um processo no qual as moléculas de água do alimento começam a vibrar, produzindo o calor necessário para o cozimento ou aquecimento. A frequência de ondas produzidas pelo forno é da ordem de 2,0 · 10⁹ Hz, que é igual à frequência própria de vibração da molécula de água. Sendo a velocidade da luz 3 · 10⁸ m/s, determine qual é o processo no qual as moléculas vibram na mesma frequência e o comprimento das ondas do forno.

(UFPR) Uma das maneiras de gerar correntes elétricas é transformar energia mecânica em energia elétrica através de um gerador elétrico. Em uma situação simplificada, dispõe-se de ímãs para produzir o campo magnético e de uma bobina formada por 10 espiras circulares com 10 cm de diâmetro montados conforme a figura a seguir.

A bobina está presa a um eixo que passa pelo seu diâmetro e gira com velocidade constante de 2 rotações por segundo. A bobina possui dois terminais que permitem o aproveitamento da energia elétrica gerada.

Num dado instante, as linhas do campo magnético atravessam perpendicularmente o plano das espiras e o fluxo magnético é máximo; após a bobina girar 90° em torno do eixo, esse fluxo é zero.

Considere que na região da bobina o campo magnético é uniforme, com módulo igual a 0,01 T e orientado conforme indicado na figura. Determine a força eletromotriz média induzida na bobina ao girar 90° a partir da situação de máximo fluxo.

Os vaga-lumes e algumas espécies de besouros possuem enzimas, chamadas luciferases, que conferem a eles a capacidade de emitir luz fria e visível. Essas enzimas permitem aos vaga-lumes emitir luz verde-amarela ou vermelha, de acordo com o pH, a temperatura ou a presença de materiais pesados presentes no ambiente em que estão.

Sabe-se que um dos motivos dessa mudança de cores se dá nas cargas elétricas opostas que ocorrem entre aminoácidos dessas enzimas. No estudo das cores e da luz, quando a luz emitida, verde ou vermelha, passa do ar para um material transparente (prisma), algumas das grandezas associadas às ondas também se alteram. Qual seria a diferença física nas ondas eletromagnéticas produzidas por essas cores ao passar pelo prisma?

(Unesp) Parte de uma espira condutora está imersa em um campo magnético constante e uniforme, perpendicular ao plano que a contém. Uma das extremidades de uma mola de constante elástica k = 2,5 N/m está presa a um apoio externo isolado e a outra a um lado dessa espira, que mede 10 cm de comprimento.

Inicialmente não há corrente na espira e a mola não está distendida nem comprimida. Quando uma corrente elétrica de intensidade i = 0,50 A percorre a espira, no sentido horário, ela se move e desloca de 1,0 cm a extremidade móvel da mola para a direita. Determine o módulo e o sentido do campo magnético.

(UFC-CE) Analise as afirmações abaixo em relação à força magnética sobre uma partícula carregada em um campo magnético.

I. Pode desempenhar o papel de força centrípeta.
II. É sempre perpendicular à direção de movimento.
III. Nunca pode ser nula, desde que a partícula esteja em movimento.
IV. Pode acelerar a partícula, aumentando o módulo de sua velocidade.

Assinale a alternativa correta.