Fenômenos elétricos e magnéticos

Para ligar ou desligar uma mesma lâmpada a partir de dois interruptores, conectam-se os interruptores para que a mudança de posição de um deles faça ligar ou desligar a lâmpada, não importando qual a posição do outro. Esta ligação é conhecida como interruptores paralelos. Este interruptor é uma chave de duas posições constituída por um polo e dois terminais, conforme mostrado nas figuras de um mesmo interruptor. Na Posição I a chave conecta o polo ao terminal superior, e na Posição II a chave o conecta ao terminal inferior.
O circuito que cumpre a finalidade de funcionamento descrita no texto é:

Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (\(G\)), uma tomada (\(T\)) e uma lâmpada (\(L\)), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (\(V\)) e dois amperímetros (\(A\)).
Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:

Medir temperatura é fundamental em muitas aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais é bastante prático. O seu funcionamento é baseado na correspondência entre valores de temperatura e de diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar o circuito elétrico apresentado, no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos braços do circuito (\(R_{S}\)) e a dependência da resistência com a temperatura é conhecida.
Para um valor de temperatura em que \(R_{S}=100 \Omega\), a leitura apresentada pelo voltímetro será de

• \(+ 6,2 V\).

• \(+ 1,7 V\).

• \(+ 0,3 V\).

• \(– 0,3 V\).

• \(– 6,2 V\).

Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica \(i = 6 A\) percorra uma barra condutora de comprimento \(L = 5 cm\), cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica \(k = 5\times 10{–2} N/cm\). O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o botão, a barra sairá da posição de equilíbrio a uma velocidade média de \(5 m/s\) e atingirá a catraca em \(6\) milisegundos, abrindo a porta.
A intensidade do campo magnético, para que o dispositivo funcione corretamente, é de

• \(5\times10^{–1} T\).

• \(5\times10^{–2} T\).

• \(5\times10^{1} T\).

• \(2\times10^{–2} T\).

• \(5\times10^{0} T\).

Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais conectadas a um gerador (\(G\)) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave que pode ser ligada nas posições \(A\) ou \(B\).
Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada \(1\) brilhará mais quando a chave estiver na posição

• \(B\), pois a corrente será maior nesse caso.

• \(B\), pois a potência total será maior nesse caso.

• \(A\), pois a resistência equivalente será menor nesse caso.

• \(B\), pois o gerador fornecerá uma maior tensão nesse caso.

• \(A\), pois a potência dissipada pelo gerador será menor nesse caso.

O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a \(v\), induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.
A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a

• esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.

• direita e o ímã para a esquerda com polaridade invertida.

• esquerda e o ímã para a esquerda com mesma polaridade.

• direita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.

• esquerda e manter o ímã em repouso com mesma polaridade.