Respostas:

1) A lei de Ampre descrevia, a partir de mtodos experimentais, a relao intrnseca entre o campo magntico e a corrente eltrica/densidade superficial de corrente:

A lei de Ampre explica um caso limitado, o de um campo gerado por uma corrente que percorre um condutor fechado ou vice-versa. Ele no explica o caso de uma corrente formada em um circuito capacitivo que, por conceito de circuito aberto, no deveria permitir corrente. Maxwell, por esta razo, redefiniu o conceito da corrente como uma soma de duas partes: uma referente corrente no condutor e uma referente s transferncias de energia formada pelas variaes de campo eltrico em funo do tempo definida como corrente de deslocamento:

A essa redefinio, temos a lei de Ampre-Maxwell.2) Considere trs dimenses: Equador (x), Norte-Sul (y) e Altitude (z). A antena ser uma segmento de linha nfimo, de 400.000m a 400.002m de altitude. Se desprezarmos o efeito da altitude, temos praticamente um campo magntico uniforme de mdulo constante no plano do equador e da altitude, direcionado do sul ao norte (+y). Como a fem induzida definida pela variao do fluxo do campo magntico, a resposta, nesse caso, zero. Ela est bem posicionada para que no haja corrente interna e, assim, aquecimento indesejado.

3) a) Fluxo magntico: Medida do campo magntico que transpassa uma superfcie:

Para B = Bz, S constante igual a A, = t e n = zcos(t) + ysen(t), temos:

b) Fem na espira: diferena de potencial em mdulo oposto da variao do fluxo, anteriormente calculado, em funo do tempo:

c) Corrente induzida na espira: corrente que flui sobre a resistncia equivalente da espira:

Momento magntico dipolar da espira: em escala macroscpica, o quanto um campo magntico pode induzir a um torque mecnico. Em uma espira:

d) Potncia dissipada na espira por efeito Joule:

e) Para que haja uma rotao, a taxa de variao de trabalho para cada unidade de ngulo movimentado a prpria definio de torque:

Percebe-se que a operao dissipa potncia por um fator (2).

4) a) Pela lei de Ampre-Maxwell, com corrente de deslocamento nula, calculamos a integral de linha fechada em uma circunferncia de raio r centrada no fio longo, por onde temos um campo magntico de mesmo mdulo. Para vetores campo e posio so paralelos:

b) O fluxo total na rea definida pela espira, considerando o sentido de entrar na folha de papel como positivo, ser a diferena de duas sub-reas:

Para A1 a sub-rea paralela ao sentido positivo:

c) Para que isso ocorra, o fluxo total deve ter valor nulo, pela sua relao proporcional:

Nisso, sero gerados fluxos opostos, que induzem foras eletromotrizes de mesmo mdulo.

d) Do fluxo generalizado definido anteriormente:

Para I(t) = t2/2, obtm-se I(t) = t, e, assim:

5) a) A corrente que passa pelo componente, o campo eltrico e a corrente de deslocamento, tero a mesma direo e sentido. Para essas dimenses, o campo aproximadamente uniforme para toda a superfcie das placas, de linhas de fluxo paralelas.b) Sem influncia dos fios de alimentao, a corrente que passa pelo capacitor exclusivamente formada pela corrente de deslocamento. Da lei de Ampre-Maxwell:

Em uma rea limitada circular centrada no eixo simtrico, de raio 25cm (maior que o raio do capacitor), obtm-se que a corrente de deslocamento total formar o campo magntico:

c) Em uma rea limitada circular centrada no eixo simtrico, de raio 10cm (menor que o raio do capacitor), obtm-se: