Física 3 - Eletromagnetismo - Halliday - 10ª Edição

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varia (ou varia lentamente); o mód
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5 Na Fig. 21-15, uma partícula cen
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conta a simetria do problema, é po
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uma distância muito maior que o di
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··12 Duas partículas são mantid
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carga da partícula C e a carga da
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··30 Na Fig. 21-26, as partícula
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contato com a esfera C (que possuí
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módulo da força eletrostática en
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Figura 21-43 Problema 60.61 Três p
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para que 1 mol de elétrons passe p
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CAPÍTULO 22Campos Elétricos22-1 O
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representamos o campo elétrico com
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proporcional ao módulo do campo el
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por• Os vetores campo elétrico a
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Exemplo 22.01 Campo elétrico total
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22.13 Comparar a variação do camp
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O sentido de é tomado como do lado
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Cálculos: Temosem que 2h é a dist
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Densidade superficial de carga σ C
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Figura 22-12 Os campos elétricos c
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13f), vemos que as componentes y se
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O campo elétrico no ponto P aponta
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Teste 2A figura mostra três barras
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relaçãoa Eq. 22-24 se tornaTomand
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uma carga negativa se acumule na pl
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Adam Hart-Davis/Photo Researchers,
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Objetivos do AprendizadoDepois de l
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Os vetores e estão representados n
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Teste 4A figura mostra quatro orien
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carga pontual q a uma distância r
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ponto P são iguais? (b) Os campos
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Figura 22-29 Pergunta 10.11 Na Fig.
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da força a que é submetido um pr
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Figura 22-39 Problema 12.··13 A F
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Figura 22-44 Problema 17.Módulo 22
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··24 Uma barra fina isolante, com
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Figura 22-53 Problema 30.··31 Na
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Figura 22-58 Problema 38.Módulo 22
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elétron percorre nesse intervalo d
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módulo do campo elétrico produzid
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76 Na Fig. 22-67, um dipolo elétri
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CAPÍTULO 23Lei de Gauss23-1 FLUXO
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Figura 23-2 Agora a carga da partí
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área dA. Nesse caso, o fluxo total
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para dentro da superfície; na Fig.
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outras faces serão consideradas no
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A integral ∫dA nos dá simplesmen
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Vamos aplicar essas ideias à Fig.
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Figura 23-9 Uma superfície gaussia
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ponto. O campo elétrico atravessa
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Depois de ler este módulo, você s
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ao removermos o material eletricame
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Assim, o módulo do campo elétrico
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em que r é a distância entre o po
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Courtesea da NOAAFigura 23-15 Uma n
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Ideias-Chave• O campo elétrico p
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mostra a Fig. 23-18c. Como existe a
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Como E (+) é maior que E (-) , o c
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Uma partícula carregada situada no
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o que nos dáSubstituindo na Eq. 23
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Perguntas1 O vetor área de uma sup
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Figura 23-26 Pergunta 7.8 A Fig. 23
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Figura 23-30 Problema 1.··2 Um ca
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··11 A Fig. 23-35 mostra uma supe
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·20 Fluxo e cascas condutoras. Uma
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m no interior de uma casca coaxial,
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Figura 23-46 Problema 35.·36 A Fig
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superficial de carga de -2,0 × 10
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possui uma densidade superficial de
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aconteceu em uma fábrica de biscoi
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Figura 23-60 Problema 73.74 Uma esf
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CAPÍTULO 24Potencial Elétrico24-1
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P. Quando a partícula 1 é colocad
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gravitacional de uma bola de futebo
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O trabalho realizado pela força ex
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variação do potencial elétrico,
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Figura 24-5 Linhas de campo elétri
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Para determinar o trabalho total W
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Exemplo 24.02 Determinação da dif
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em que o potencial V tem o mesmo si
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Embora a Eq. 24-26 tenha sido demon
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Nas vizinhanças das três cargas p
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Figura 24-13 (a) O ponto P está a
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induzido e a polarização desapare
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Figura 24-15 (a) Uma barra fina, un
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Figura 24-16 Um disco de plástico,
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Se tomamos o eixo s como, sucessiva
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Energia Potencial Elétrica de um S
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igual à soma do trabalho para apro
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24-8 POTENCIAL DE UM CONDUTOR CARRE
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perpendicular à superfície em tod
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No caso especial em que ΔK = 0, o
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cobrem uma região do espaço com a
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par, se a distância entre as part
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(b) V C − V A e (c) V C − V B ?
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Figura 24-43 Problema 24.·25 Uma b
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Figura 24-49 Problema 30.Determine
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Figura 24-52 Problema 43.·44 Na Fi
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Figura 24-56 Problema 52.··53 Dua
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em pedaços, e os pedaços foram es
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Figura 24-62 Problema 74.75 Um camp
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Figura 24-66 Problema 83.84 Uma esf
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cobre, depositando uma energia de 1
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CAPÍTULO 25Capacitância25-1 CAPAC
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Figura 25-3 (a) Um capacitor de pla
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vez que o campo elétrico nos fios
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na outra. Vamos sempre escolher uma
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em que usamos o fato de que ds =
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(Fig. 25-7b) elétrons se movem par
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Capacitores em ParaleloA Fig. 25-8a
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Figura 25-9 (a) Três capacitores l
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Capacitores ligados em paralelo pod
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Os capacitores 1 e 2 têm a mesma d
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Ideias-Chave• A energia potencial
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Um dos recursos que os engenheiros
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Ideias-Chave• Se o espaço (inici
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em que L tem dimensão de comprimen
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Isso mostra que, quando a placa de
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Figura 25-15 (a) Dielétrico apolar
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Figura 25-16 Capacitor de placas pa
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Devemos fazer κ = 1 porque a super
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A capacitância de um capacitor cil
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potencial?Figura 25-24 Problema 1.
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Figura 25-29 Problemas 11, 17 e 38.
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descarregados. Quando a chave S é
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C 3 → ∞. Determine (a) o potenc
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Figura 25-44 Problema 36.··37 Um
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material de constante dielétrica
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Figura 25-52 Problema 58.59 Na Fig.
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V para que a energia armazenada aum
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CAPÍTULO 26Corrente e Resistência
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Se uma carga dq passa por um plano
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caso da corrente, as setas indicam
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Essa corrente de carga negativa é
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aleatoriamente, sem que haja uma di
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(b) Suponha que, em vez de ser unif
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3.Como estamos supondo que existe u
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em que A é a área da seção reta
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resistividade:A unidade de condutiv
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Teste 3A figura mostra três condut
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26.25 Conhecer a relação entre o
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conduzem corrente elétrica, mesmo
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que pode ser escrita na formaCombin
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26-5 POTÊNCIA, SEMICONDUTORES E SU
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aplicam apenas à conversão de ene
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Tipo de material Metal Semicondutor
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teoria explicou com sucesso o compo
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Semicondutores Os semicondutores s
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Figura 26-21 Pergunta 7.8 A tabela
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(b) a direção da densidade de cor
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típica de um relâmpago), qual é
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·41 Uma diferença de potencial de
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ser o valor de L para que a potênc
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Depois de o motor trabalhar durante
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variação da resistência do aquec
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CAPÍTULO 27Circuitos27-1 CIRCUITOS
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circuitos de corrente contínua ou
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Figura 27-2 (a) Como neste circuito
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no circuito. A grandeza iR é a ene
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potencial é + ; quando atravessamo
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Figura 27-5 (a) Três resistores li
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estamos no ponto b e temosPara calc
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fazer V == − ir na Eq. 27-14 para
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variações de potencial (com o pot
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Podemos verificar facilmente que a
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Comparando as Eqs. 27-21 e 27-22, t
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passam por R 1 e R 4 também passam
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Figura 27-11 (a) Circuito com uma f
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Explicitando i e substituindo os va
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De acordo com a Eq. 27-26, temosi 3
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• Quando um capacitor C se descar
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De acordo com as Eqs. 25-1 (q = CV)
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q 0 e −1 ou, aproximadamente, 37%
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Figura 27-17 (a) Um carro eletricam
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terminais de uma fonte real é igua
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Figura 27-18 Perguntas 1 e 2.3 Os r
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terminais de R 1 aumenta, diminui o
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·5 Uma corrente de 5,0 A é estabe
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definida por R s = 0,20 Ω. Determi
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fio seja a mesma do cabo?··26 A F
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Figura 27-42 Problema 31.··32 As
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···47 Um fio de cobre de raio a
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para t → ∞ (ou seja, após vár
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Figura 27-70 Problema 72.73 Os fios
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pela fonte.80 Na Fig. 27-73, R 1 =
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resistências são todas de 4,00 Ω
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Figura 27-81 Problema 100.101 Na Fi
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_______________1Na verdade, de acor
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O que É Física?Como vimos em cap
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vetorial está envolvido.)O Campo.
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Lembrando que um coulomb por segund
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Cortesia do Dr. Richard Cannon, Sou
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Figura 28-6 Vista de topo de um pr
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Figura 28-7 Uma versão moderna do
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se movem (com velocidade de deriva
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sentido oposto ao da velocidade de
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para a face esquerda, tornando-a ne
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elétrons descrevam uma trajetória
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Figura 28-11 (a) Uma partícula car
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Figura 28-12 Princípio de funciona
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para conduzir as partículas repeti
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Observe que, para acelerar prótons
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Figura 28-14 Um fio flexível passa
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Figura 28-16 Um fio percorrido por
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τ = NiAB sen θ,• em que N é o
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em que A (= ab) é a área limitada
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elétrico (Eq. 22-34):Nos dois caso
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Regra da mão direita: Envolva a bo
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sobre o dipolo é dado porPerguntas
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5 - Menor6 - Maior7 + Menor8 + Maio
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região. (a) A carga da partícula
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··10 Um próton está se movendo
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magnético uniforme de módulo B =
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recipiente em 1,00 h.··28 Uma par
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tração dos contatos.Figura 28-41
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um momento dipolar magnético de m
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Problemas Adicionais66 No instante
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77 Na Fig. 28-55, um elétron se mo
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Figura 28-56 Problema 87.88 Na Fig.
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_______________1O resultado obtido
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• O módulo do campo magnético n
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torno do fio, como podemos observar
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Demonstração da Equação 29-4A F
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Figura 29-7 (a) Um fio em forma de
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O mesmo acontece na parte 2, em que
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O ângulo ϕ entre as direções de
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Podemos usar esse método para dete
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Ideia-Chave• De acordo com a lei
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i env = i 1 − i 2 .(A corrente i
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r, como mostra a Fig. 29-15, em que
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Figura 29-16 (a)-(b) Para calcular
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Objetivos do AprendizadoDepois de l
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para cada segmento da amperiana:Fig
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Figura 29-21 (a) Um toroide percorr
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calcular o campo apenas em pontos s
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Figura 29-23 Seção reta de uma es
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Força entre Correntes Paralelas Fi
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dentro e para fora do papel. (a) Co
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Figura 29-39 Problema 7.·8 Na Fig.
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conduz uma corrente i 2 = 2i 1 e in
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Figura 29-60 Problema 32.···33 A
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papel) da corrente no fio para que
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componente y é B y . Essa componen
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69 Três fios longos são paralelos
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campo em um ponto situado a uma dis
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Figura 29-87 Problema 85.86 Mostre
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• Se o fluxo magnético Φ B atra
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Faraday descobriu que uma força el
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magnético Φ B atravessa todas as
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A Lei de LenzPouco depois de Farada
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Figura 30-5 O sentido da corrente i
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Figura 30-6 Uma fonte é ligada a u
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em que está em volts. No instante
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Força Eletromotriz Induzida. Para
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trajetória como no caso da espira.
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Um campo magnético variável produ
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De acordo com a Eq. 30-20, um campo
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(a) Escreva uma expressão para o m
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30.19 Saber o que é um indutor.30.
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Como a capacitância, a indutância
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Suponha que, como na Fig. 30-14a, u
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em que τ L = L/R é o parâmetro,
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A Eq. 30-39 é uma equação difere
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dificuldade para responder, leia o
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30-7 ENERGIA ARMAZENADA EM UM CAMPO
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Cálculos: Para determinar a energi
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magnético é B. Embora tenha sido
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A indutância mútua M 21 da bobina
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Figura 30-20 Uma pequena bobina no
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na qual a integração é executada
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Figura 30-22 Pergunta 2.3 Na Fig. 3
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para a posição b. A Fig. 30-28 mo
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Figura 30-33 Problema 1.·2 Um mate
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eletromotriz induzida na espira?·
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menor. (c) Determine o sentido da c
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·30 Na Fig. 30-53a, uma espira cir
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Figura 30-56 Problema 36.·37 Um so
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Figura 30-60 Problema 46.··47 Ind
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ramo superior é um fusível ideal
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terminais do indutor e (f) a taxa d
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indutor de indutância L 1 = 5,00 m
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99 O campo magnético no espaço in
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CAPÍTULO 31Oscilações Eletromagn
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tempo, mas variam senoidalmente com
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inicial poderia ser qualquer outro
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Vimos no Módulo 15-1 que a frequê
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A amplitude I dessa corrente senoid
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IDEIAS-CHAVE(1) A corrente e as dif
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variação com o tempo da carga do
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instante t = 0.(a) Em que instante
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Corrente AlternadaAs oscilações d
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oscilações.Três Circuitos Simple
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ou permanece a mesma? (b) A amplitu
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Nosso interesse, porém, está na c
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Na Fig. 31-10, a capacitância C é
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O valor de X L depende tanto da ind
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(símbolo do indutor), e nessa pala
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31.35 Calcular a impedância Z de u
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Assim, a projeção da Fig. 31-14c
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RLC série em função da força el
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Figura 31-16 Curvas de ressonância
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De acordo com a Eq. 31-65, a consta
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Podemos escrever a Eq. 31-69 na for
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adiantada em relação à força el
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• A relação entre as correntes
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Figura 31-18 Um transformador ideal
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fato de que, nesse caso, são as im
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em que q é a carga instantânea do
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contém dois enrolamentos: o enrola
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constante da mola, (c) o deslocamen
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carga do capacitor é 3,80 μC e o
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Figura 31-30 Problema 38.·39 Remov
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diagrama fasorial para o fasor V R
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Módulo 31-6 Transformadores·62 Um
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(a) a impedância e (b) a resistên
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separados.92 Considere o circuito d
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CAPÍTULO 32Equações de Maxwell;
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Richard Megna/Fundamental Photograp
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Teste 1A figura mostra quatro super
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Figura 32-5 (a) Um capacitor de pla
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contidos em regiões circulares com
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De acordo com a Eq. 32-9, do lado d
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Vamos analisar novamente um capacit
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Cálculos: Como estamos calculando
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32.16 Saber o que é a magnetita.32
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em módulo como em orientação, do
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em que μ B é o magnéton de Bohr:
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O valor absoluto da grandeza do lad
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em que m l é chamado de número qu
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que é a Eq. 32-28. Assim, por meio
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dipolares. Essas propriedades podem
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argumentos se aplicam a outras orie
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ausência de um campo magnético ex
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potássio, no qual os átomos param
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Quando falamos de magnetismo no dia
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dipolos atômicos é praticamente p
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Exemplo 32.04 Momento dipolar magn
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deslocamento permite aplicar aos ca
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dos átomos de um material ferromag
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Figura 32-27 Problema 2.··3 Uma s
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··12 Um capacitor de placas paral
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baixo) da corrente de deslocamento
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Quando o átomo é submetido a um c
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Figura 32-39 Problema 44.···45 C
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56 Uma carga q está distribuída u
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Figura 32-42 Problema 67.68 Qual é
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APÊNDICE AO SISTEMA INTERNACIONAL
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_______________*Adaptado de “The
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Magnéton de Bohr μ B 9,27 × 10 -
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APÊNDICE CALGUNS DADOS ASTRONÔMIC
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APÊNDICE DFATORES DE CONVERSÃOOs
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1 grama = 1 0,001 6,852 × 10 -5 6,
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1 libra por pé 2 = 4,725 × 10 -4
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APÊNDICE EFÓRMULAS MATEMÁTICASGe
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cos α - cos β = -2 sen (α + β)
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1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15
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APÊNDICE FPROPRIEDADES DOS ELEMENT
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Hélio He 2 4,0026 0,1664 × 10 -3
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Túlio Tm 69 168,934 9,32 1545 1720
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R E S P O S T A Sdos Testes e das P
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kV 29. 32,4 mV 31. 47,1 μV 33. 18,
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(b) para cima; (c) 0,50 A; (d) para
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μs; (b) 2,50 mH; (c) 3,20 mJ 23. (
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Um sistema de duas equações com d
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ALGUNS FATORES DE CONVERSÃO*Massa
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Física 3 - Eletromagnetismo - Halliday - 10ª Edição

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