Especial de Sábado

Olá pessoal. Com vocês as resoluções das questões da GV.

Circuito com gerador e solenoide

A figura e o texto a seguir referem-se às questões de números 1 e 2

A figura representa um circuito em que consta um gerador de corrente contínua de força eletromotriz 24 V resistência interna de 2,0 Ω. O gerador alimenta uma associação em paralelo de um resistor ôhmico de 10 Ω e um solenoide com certos comprimento e número de espiras, com resistência ôhmica de 15 Ω.

Questão 1:

A potência útil fornecida pelo gerador é, em watts, de

a) 54,0.     b) 48,6.     c) 42,0.     d) 36,0.     e) 32,4.

Resolução:

Calculemos, inicialmente, a resistência equivalente entre os resistores de 10 Ω e 15 Ω em paralelo:

R_p = 15.10/(15+10) => R_p = 6,0 Ω

Cálculo da intensidade de corrente elétrica fornecida pelo gerador.

i = E/(r+R_p) => i = 24/(2,0 +6,0) => i = 3,0 A

Cálculo da tensão elétrica (U) fornecida pelo gerador.

U = E – ri
U = 24 – 2,0.3,0 (V)
U = 18,0 V

Assim, a potência elétrica útil fornecida pelo gerador será dada por:

P = U.i
P = 18,0.3,0 (W)
P = 54,0 W

Resposta: a

Questão 2:

Se o solenoide for substituído por outro, de comprimento duas vezes maior e com o dobro do número de espiras, mas apresentando a mesma resistência elétrica, o campo magnético no interior do novo solenoide, gerado pela corrente elétrica, terá sua intensidade, em relação ao valor inicial,

a) quadruplicada.
b) duplicada.
c) mantida.
d) reduzida à metade.
e) reduzida à quarta parte.

Resolução:

A intensidade do campo de indução magnética B₁ no interior do solenoide é dada por:
 
B₁ = μ.(N/L).i

em que:

μ: permeabilidade magnética do meio
N: número de espiras do solenoide
L: comprimento do solenoide
i: intensidade da corrente elétrica

Se dobrarmos o número de espiras e simultaneamente o comprimento do solenoide, temos que N/L não se alterará e a intensidade B₂ do novo campo magnético será igual a B₁.

Resposta: c