Exame do dia 8-1-99

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Nodo Superior: Índice

Docentes: Jaime Villate e Inês Freitas
Duração: 2 horas

Pode responder a lápis e em qualquer ordem. Com consulta do formulário.

  1. (4 valores) O fio da figura transporta uma corrente I = 5  A e encontra-se dentro de um campo de indução magnética B = 125  G, uniforme e para dentro da folha de papel. Calcule a força magnética total sobre o arco PQ de raio r = 3  cm.

  2. (4 valores) Uma esfera metálica isolada, de 1  m de raio tem uma carga inicial de 5×10-9  C. A esfera é ligada a outra esfera condutora isolada, de 30  cm de raio, inicialmente descarregada, por meio de um fio condutor. Calcule a carga em cada esfera, no estado de equilíbrio, desprezando a carga armazenada no fio e admitindo que as esferas estão bastante afastadas entre si.

  3. (3 valores) Explique porque os campos E e B de uma onda electromagnética plana, que se propaga no vazio na direcção do eixo dos y, não podem depender de x ou de z.

  4. (5 valores) Uma espira condutora rectangular, paralela ao plano yz, desloca-se com velocidade uniforme v = 3 j  (m/s) dentro de uma região onde existe um campo de indução magnética (unidades SI):
    Bx = (6 - y)        By = Bz = 0
    Calcule a fem induzida na espira, em função do tempo t, a partir do instante t = 0 em que a espira se encontra na posição da figura.

  5. (4 valores) Calcule o campo eléctrico devido à distribuição de carga volúmica (unidades SI):
    (r,,z) =
    a r  ,
    r b,  - < z <
    0  ,
    r > b,  - < z <
    onde (r, , z) são as coordenadas cilíndricas, e a e b são constantes.


Jaime Villate