Questões de Concurso sobre Campos elétrico e magnético (estacionário e variável no tempo) e potencial elétrico

A compreensão da magnetização de materiais é de extrema necessidade na engenharia elétrica, pois dela dependem o funcionamento de muitos dispositivos. Se considerarmos um toróide com núcleo de vácuo de área A e raio R e N espiras e circulando uma corrente I, fica estabelecido no centro do toróide uma densidade de fluxo magnético B0. Quando o mesmo toroide tem um núcleo de ferro, a densidade de fluxo magnético terá o valor B. As equações abaixo mostram as relações entre B e B0:

s

B0 = µ0 H

B = µ0 ( H + M )

B/H = µ0 (1 + M/H )

µ = µ0 ( 1 + M/H )

s

Onde

µ0 é a permeabilidade magnética do vácuo,

H é o campo magnético criado pela corrente I,

M é a magnetização do material,

µ é a permeabilidade magnética do ferro e

a razão M/H é uma grandeza adimensional e é representada por X.

s

A grandeza X é

Duas cargas pontuais de valores 1,5 mC e −3,0 mC estão posicionadas no vácuo nos pontos (0,0,0) e (6,8,0), em metros, de um sistema cartesiano de coordenadas do tipo triedro direto. Dado que a permissividade do meio é (9 . π)⁻¹ × 10⁻⁹ F/m, a força elétrica que a primeira exerce sobre a segunda é

O fluxo magnético concatenado com uma espira fechada de área 50 cm², cujo vetor normal tem direção â_x , onde â_x é o vetor unitário referente ao eixo x de um sistema cartesiano de coordenadas do tipo triedro direto, e que está posicionada em uma região do espaço onde existe uma densidade de fluxo $\vec{B}$ = 6 . â_y - 8. â_z é

Duas placas condutoras paralelas são posicionadas a uma distância de 60 cm uma da outra, e a elas é aplicada uma fonte de tensão de 15 kV, conforme ilustrado na Figura a seguir. Considere que a área das placas é suficientemente grande para que o campo elétrico produzido pela fonte de tensão possa ser considerado uniforme na região entre ambas.

No interior das placas, uma carga elétrica pontual q₁ = + 2,0 $\mu$C é movimentada através da trajetória circular ilustrada acima, até atingir o ponto Y. Dessa forma, o trabalho realizado pela força elétrica que atua sobre a carga q₁ ao longo dessa trajetória será, em joules, dado por

Ao partir um imã em forma de uma barra retangular em quatro pedaços, obteremos:

Ao se quebrar um ímã ao meio, deve-se esperar que:

Uma linha de transmissão monofásica a dois fios induz um campo magnético ao seu redor. Quanto maior for a tensão de transmissão, maior será o campo magnético induzido e, por isso, é necessária uma torre mais alta para evitar danos ambientais.

Uma linha infinita se encontra carregada positivamente com uma densidade de carga de 2π x 8,85x10^-12 Coulomb/metro. Considerando que a linha se encontra no vácuo cuja permissividade elétrica ε₀ é igual a 8,85 x 10^-12 F/m. Para esta linha infinita o campo elétrico a uma distância de dez centímetros da mesma é:

Calcule o momento magnético de uma espira plana retangular, com corrente I no sentido horário, em volta no plano z = 0 de lados k e m, sendo k paralelo ao eixo y e m paralelo ao eixo x. Considere B orientado na direção +x = -x. A alternativa correta é:

De acordo com a literatura técnica, “embora não haja migração de carga quando se coloca um dielétrico num campo elétrico, na realidade ocorre aí um ligeiro deslocamento dos elétrons em relação aos seus núcleos, de maneira que os átomos individuais se comportam como dipolos muito pequenos. Quando esses dipolos atômicos estão presentes, diz-se que o dielétrico está polarizado ou que está num estado de polarização. Quando se remove o campo elétrico e os átomos retornam a seu estado normal ou de despolarização, os dipolos desaparecem’’. A intensidade do campo elétrico num dielétrico não pode ser aumentada indefinidamente. Se um determinado valor do campo elétrico for ultrapassado, ocorrerá um centelhamento e diz-se que há uma ruptura do dielétrico. A intensidade máxima de campo elétrico que um dielétrico suporta sem se romper é chamada de

A figura abaixo mostra duas partículas com cargas negativas sobre um eixo. As cargas têm liberdade para se mover sobre o eixo.

É possível colocar uma terceira partícula em um ponto sobre o eixo de tal modo que as três partículas fiquem em equilíbrio. Em relação à posição e à polaridade da terceira partícula, é correto afirmar que:

O campo elétrico é uma grandeza vetorial que mede o módulo da força elétrica por unidade de carga em cada ponto do espaço ao redor de uma carga elétrica. O Dipolo Elétrico é:

A Eletrostática é a parte da área da eletricidade que estuda as cargas elétricas sem movimento, ou seja, em estado de repouso. De acordo com esse estudo não é correto afirmar que:

Considere duas cargas pontuais: Q1 = 80 µC e Q2 = 40 µC, as quais estão localizadas nas coordenadas cartesianas (-2,1,-3) e (2,1,0), respectivamente. Calcule a força aplicada em Q1, considerando as cargas no espaço livre com ε₀ = 10^-9 /36 π. A alternativa correta é:

Observe a figura abaixo:

Na figura representada acima, o ponto P está a uma distância R = 12 m do ponto médio de um fio retilíneo de comprimento L = 20 m, que conduz uma corrente i = 60 mA. Qual é o módulo do campo magnético no ponto P?

Dado: μ₀ = 4$\pi$rx 10^-7T. m/A