manual de problemas resolvidos eletromagnetismo

manual de problemas resolvidos eletromagnetismo

(Parte 1 de 6)

Rogerio Moreira Lima Silva Marcelo Lyra Brandão

Manual de Problemas Resolvidos

Brandão, Marcelo L. Manual de Exercícios Resolvidos:

Eletromagnetismo / Marcelo L Brandão, Silva, Rogerio M L. - São Luís, 1999.

V.1, 136 pg. 1. Eletromagnetismo - exercícios I Silva, Rogerio M L. I Título

CDD 535.14 CDU 537.8

Copyright© 2000 por Marcelo Lyra Brandão e Rogerio Moreira Lima Silva

Título Original: Manual de Problemas Resolvidos - Eletromagnetismo

Editor-Chefe: Tomaz Adour Editoração Eletrônica: Andrea Cavalcanti Revisão: Patrícia Simões Carneiro

Papel Virtual Editora Rua Marquês de São Vicente, 225 Prédio Genesis - sala 21-A - PUC-Rio Gávea - Rio de Janeiro - RJ CEP: 22453-900

Tel: (021) 239-0170 Ramais: 2057 / 2026 (fax) E-mail: editor@papelvirtual.com.br Endereço Eletrônico: w.papelvirtual.com.br

Marcelo Lyra Brandão Doutor em Engenharia Elétrica pela Unicamp Professor Adjunto do Departamento de Engenharia de Eletricidade da Ufma

Rogerio Moreira Lima Silva Estudante de Engenharia Elétrica da Ufma

Manual de Problemas Resolvidos Eletromagnetismo

A meus avós; em especial a meu avô William Moreira Lima.

A minha família, em especial aos meus pais.

A meu tio Aluizio Moreira Lima, pelo empenho pessoal. À minha noiva, Cintia Karine Carneiro Rocha, por tudo.

R. M. L. Silva

Este manual tem por finalidade auxiliar os estudantes de Engenharia Elétrica no estudo do eletromagnetismo. O manual é direcionado a resolução de problemas do livro “ Eletromagnetismo, Kraus / Carver”, mas são resolvidos também exercícios de outros livros. É relevante citar que se optou por seguir a ordem de capítulos do livro acima citado, ou seja,” Eletromagnetismo, Kraus / Carver”.

Neste primeiro volume serão apresentadas resoluções de exercícios dos capítulos 1(um) ao 9 (nove) e no segundo volume, dos capítulos 10(dez) ao 14(catorze). Também serão fornecidas ao final de cada capítulo as referências bibliográficas para pesquisa da teoria, a qual forma a base teórica necessária para perfeito entendimento dos exercícios resolvidos.

Esperamos que este manual seja utilizado por professores que adotem o livro “Eletromagnetismo, Kraus / Carver” ou “Eletromagnetics, Kraus”, e que o mesmo seja de grande valia para melhor entendimento da teoria.

Tendo em vista que todo e qualquer trabalho não está imune a erros e consequentemente eventuais correções, os leitores que desejarem fazer críticas e, ou, sugestões devem dirigir-se aos autores no Departamento de Engenharia de Eletricidade da Universidade Federal do Maranhão (UFMA).

Marcelo Lyra Brandão lyra@dee.ufma.br Rogerio Moreira Lima Silva rogeriomls@zipmail.com.br rogeriomls@ig.com.br rogermls@telemar-ma.com.br

Capítulo 113
Capítulo 219
Capítulo 33
Capítulo 451
Capítulo 559
Capítulo 687
Capítulo 795
Capítulo 8103
Capítulo 9113
Bibliografia Consultada133

SUMÁRIO Biografia dos autores .......................................................... 135

Figura Prob. 2-221
Figura Prob. 3-336
Figura Prob. 3-438
Figura Prob. 3-539
Figura Prob. 3-8a4
Figura Prob. 3-8b46
Figura Prob. 3-946
Figura Prob. 3-1048
Figura Prob. 4-252
Figura Prob. 5-260
Figura Prob. 5-3a61
Figura Prob. 5-3b62
Figura Prob. 5-565
Figura Prob. 5-6a67
Figura Prob. 5-6b68
Figura Prob. 5-6c68
Figura Prob. 5-972
Figura Prob. 5-1273
Figura Prob. 5-13a75
Figura Prob. 5-13b75
Figura Prob. 5-147
Figura Prob. 5-1579
Figura Prob. 5-16a81
Figura Prob. 5-16b81
Figura Prob. 5-1883
Figura Prob. 5-1985
Figura Prob. 5-2086
Figura Prob. 6-590
Figura Prob. 6-793
Figura Prob. 8-2104

LISTA DE FIGURAS Figura Prob. 8-3a ................................................................ 105

Figura Prob. 8-3b105
Figura Prob. 8-4a106
Figura Prob. 8-4b107
Figura Prob. 8-5108
Figura Prob. 8-6109
Figura Prob. 8-7110
Figura Prob. 9-1122
Figura Prob. 9-15125
Figura Prob. 9-16127
Figura Prob. 9-17128

CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO

1.1- Dar:

a) A descrição dimensional b) As fórmulas dimensionais em termos dos símbolos M,L,T e I c) As unidades de SI, para as seguintes expressões:

dtdl ∫ dlF. dx onde l é o comprimento, to tempo e Fa força Fonte:[1]

Sol: a)

ensionala dx trabalhodlF velocidadedt dl

1.2) Dar o que se pede no problema 1.1 para

BILJr

QdlEEVdv ;;

Fonte:[1] Sol:

L ocompriment ocomprimentdx

T LMdlF tempo ocomprimentmassaocomprimenttempo velocidade massa ocomprimentaceleraçãomassaocomprimentforçcadlF

TLtempo ocomprimentdt ensionala dx joulesJdlF segundopormetrossm dt dim

)(/

ForçaBIL correntededensidadeJ força r constate potencialdlE elétricocampodeensidadeE potencialV acdv

int

LhIL

ILh HildH

QFrKr QKFK

TILT LMQLT LMLQFLEdlEV

TIQVV Qdv

)(

oumetroporindutância ITMLL m l indutância ITMLI

ITML l mas

IVT TIV dtdi vldt dilv metroporindutânciah

)(
)(

faradaypormetros F voltsEdl metroporvoltsm VE voltsVV coulombsCdv

(

newtonsNBIL quadradometroporampères m AJ

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