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Questão de Física — Magnetismo — IBFC 2021

FísicaMagnetismo
Código
qq653181
Banca
IBFC
Órgão
SEED - RR
Ano
2021
Nível
Superior
Cargo
Professor de Educação Básica - Física
Um alicate amperímetro mede a corrente no interior de fios. Vamos considerar a operação a partir da fem induzida pelo campo magnético variável produzido no interior de um enrolamento toroidal pela corrente elétrica variável no sistema AC no fio em cor preta no desenho abaixo (que cruza o toróide), que serve de modelo de instrumento. O enrolamento pode ser considerado um solenóide ideal, embora fechado, com área interna das espiras de 0,1cm² e 1000 voltas de fio constituindo o solenóide toroidal que tem raio médio de 4 cm.Imagem associada para resolução da questãoFonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Toroidal_InductorSimple_with_Axes.JPGPara tornar o cálculo mais simples vamos considerar as simplificações:1) que a corrente no fio de prova varia linearmente de 0 a 4A em um quarto do período da oscilação da corrente no sistema elétrico brasileiro, que tem frequência de 60Hz,2) que o campo magnético no interior do toróide é constante e igual ao valor à 4 cm do fio (no centro do solenóide),3) que a susceptibilidade magnética do material é equivalente do ar μ0 = 4π×10−⁷ H/m (os fios estão enrolados em um tubo toroidal fino com ar em seu interior).Assinale a alternativa que identifica corretamente o maior valor do fluxo do campo magnético sobre o solenóide e o valor aproximado da fem induzida, em módulo, considerado esse modelo para o intervalo em que a corrente sobe linearmente de 0 (t = 0) ao valor máximo (t = T/4), consideradas as hipóteses descritas.
  1. A0,02 μTm² e 0,5 mV
  2. B0,2 μTm²e 0,5 mV
  3. C0,02 μTm² e 0,05 mV
  4. D0,2 μTm² e 0,05 mV
Revelar gabarito e comentário

GabaritoD — 0,2 μTm² e 0,05 mV

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