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Questões de Concurso sobre Ondas Eletromagnéticas
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As ondas eletromagnéticas se propagam no ar ou no vácuo, levando mensagens por meio de técnicas de modulação onde as informações são transmitidas da antena transmissora até a receptora. Para isso, elas possuem propriedades elétricas e magnéticas que permitem sua utilização tanto dentro da atmosfera terrestre quanto no espaço, propagando no vácuo. Considerando suas propriedades e princípios, assinale a afirmativa correta.
A
A frequência de uma onda de frequência de 1 Ghz tem seu período de 1 mS.
B
A velocidade das ondas eletromagnética no vácuo é de, aproximadamente, 300.000 km/s e elas propagam em linha reta.
C
Uma onda eletromagnética plana é composta de campos elétricos e magnéticos paralelos entre si e à direção de propagação.
D
Uma antena parabólica tem seu diagrama de irradiação em formato circular em relação ao elemento de transmissão/recepção, isto é, tem o espalhamento omnidirecional com um ângulo de 360 graus.
O eletromagnetismo desempenha um papel fundamental na engenharia elétrica, sendo a base para o desenvolvimento de tecnologias essenciais, como motores elétricos, geradores, transformadores e sistemas de transmissão de energia. Ele trata da interação entre campos elétricos e magnéticos, permitindo a conversão de energia elétrica em mecânica e vice-versa, como ocorre nos motores e geradores. Além disso, o eletromagnetismo é crucial para o funcionamento de dispositivos como indutores e capacitores, que são componentes-chave em circuitos eletrônicos e sistemas de energia. As Leis de Maxwell, que descrevem como os campos elétricos e magnéticos se comportam e interagem, são aplicadas no projeto e na otimização de sistemas de energia elétrica, antenas e dispositivos de telecomunicações, além de sistemas de proteção e automação em redes de energia, sendo essenciais para a confiabilidade e eficiência dos sistemas elétricos modernos. Diante do exposto, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
( ) A densidade de fluxo magnético em um núcleo de transformador pode ser aumentada indefinidamente, desde que a corrente no enrolamento primário seja aumentada proporcionalmente.
( ) O princípio de operação de um motor de indução trifásico se baseia na geração de um campo magnético girante que induz uma corrente elétrica no rotor, criando torque devido à interação com o campo magnético.
( ) A lei de Faraday prevê que a força eletromotriz (f.e.m.) induzida em um circuito é diretamente proporcional à área do circuito e à taxa de variação do campo magnético através dele, desde que a resistência do condutor seja nula.
( ) A propagação de ondas eletromagnéticas em meios condutores, como cabos elétricos, pode ocorrer sem perdas, desde que a frequência seja suficientemente baixa.
( ) O funcionamento das linhas de transmissão de energia elétrica de longa distância depende tanto da capacitância distribuída ao longo da linha quanto da indutância causada pelos campos magnéticos ao redor dos condutores.
A sequência está correta em
A
F, V, F, F, V.
B
F, F, V, V, V.
C
V, F, V, F, F.
D
V, V, F, V, F.
Qual é o espectro eletromagnético de luz visível?
A
300 a 500 nm
B
400 a 600 nm
C
400 a 700 µm
D
400 a 700 nm
E
400 a 700 pm
A aplicação da Lei de Ampère permite calcular a intensidade
A
da força de repulsão entre duas cargas elétricas.
B
da força de atração entre duas cargas elétricas.
C
do campo magnético produzido pela circulação de uma corrente elétrica em um condutor em pontos localizados externamente a esse condutor.
D
do campo magnético produzido pela circulação de uma corrente elétrica em um condutor em pontos localizados externamente a esse condutor apenas na distância equivalente ao diâmetro do condutor.
E
do campo magnético produzido pela circulação de uma corrente elétrica em um condutor em qualquer ponto interno a esse condutor.
A energia eletromagnética no intervalo espectral correspondente ao infravermelho próximo e é encontrada desde as lâmpadas incandescentes até o fluxo solar. Por sua vez, as energias eletromagnéticas correspondentes ao intervalo espectral do infravermelho médio e distante (radiação termal) são provenientes da emissão eletromagnética de objetos terrestres.
O Infravermelho é a região do espectro compreendida entre 0,7 e 1000 µm. Neste interím, assinale a alternativa que indica o correto espectro em que se encontra o Infravermelho Médio.
A
1,3 a 6 µm.
B
50 a 280 µm.
C
0,9 a 1,2 µm.
D
50 a 220 µm.
As interferências eletromagnéticas possuem uma impedância de onda (𝑍𝑤) a elas associadas, determinada pela razão entre o campo elétrico (E) e o campo magnético (H).
Para um circuito elétrico operando próximo (in a near field) a uma fonte de interferência de alta corrente e baixa tensão, cujo campo predominante é o campo magnético, é correto afirmar que
A
𝑍𝑤 = 377.
B
𝑍𝑤 > 377.
C
𝑍𝑤 ≥ 377.
D
𝑍𝑤 < 377.
E
𝑍𝑤 = ∞.
Julgue as seguintes afirmações com relação a respeito da propagação de ondas eletromagnéticas como verdadeiras (V) ou falsas (F):
(__)A refração de ondas eletromagnéticas é o fenômeno pelo qual a direção da onda muda ao passar de um meio para outro com diferente densidade.
(__)A velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no vácuo é a mesma para todas as frequências.
(__)A frequência das ondas eletromagnéticas aumenta ao passar de um meio com menor índice de refração para um meio com maior índice de refração.
Assinale a alternativa cuja respectiva ordem de julgamento está correta:
A
F, F, F.
B
V, F, F.
C
F, V, V.
D
V, V, V.
E
F, V, F.
Analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F) com relação a ondas eletromagnéticas.
( ) Uma onda plana uniforme de 100 MHz possui um comprimento de onda (no vácuo) de 300 cm.
( ) Quando uma onda eletromagnética encontra um obstáculo em sua trajetória de propagação, geralmente a parte da onda que atravessa esse obstáculo muda de direção. Esse fenômeno é conhecido por refração.
( ) Qualquer outra polarização da onda incidente pode ser descrita por uma combinação adequada de uma onda polarizada paralelamente com outra onda polarizada perpendicularmente.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.
A
F - V - F
B
V - V - F
C
F - V - V
D
V - V - V
E
V - F - V
Sobre propagação de Ondas Eletromagnéticas (OEM), em Telecomunicações, assinale a alternativa INCORRETA:
A
Uma OEM é composta por um campo elétrico e por um campo magnético perpendiculares entre si e ao sentido de propagação.
B
A OEM propaga-se no vácuo à velocidade da luz.
C
O comprimento de uma OEM é determinado pelo valor de sua frequência dividido por sua velocidade de propagação.
D
A direção do campo elétrico de uma OEM é paralela ao eixo longitudinal do elemento irradiante da antena e determina sua polarização.
Uma onda eletromagnética possui frequência angular igual a ω e se propaga em diferentes meios materiais, de forma ideal, conforme os dados apresentados na tabela a seguir.
Meio de Propagação | Condutividade | Permissividade | Permeabilidade | |
(1) | Espaço livre (vácuo) | σ = 0 | ε = ε₀ | μ = μ₀ |
(2) | Dielétrico sem perdas | σ = 0 | ε = εᵣε₀ | μ = μᵣμ₀ |
(3) | Dielétrico com perdas | σ ≠ 0 | ε = εᵣε₀ | μ = μᵣμ₀ |
(4) | Bons condutores | σ ≈ ∞ | ε = ε₀ | μ = μᵣμ₀ |
SADIKU, M. N. O. Elementos de Eletromagnetismo. Porto Alegre: Bookman, 2012 (adaptado).
Por meio do estudo da propagação de ondas em meios dielétricos com perdas, chega-se às equações que explicam a propagação nos demais meios (1), (2) e (4). Dessa forma, desenvolver as equações e interpretar os parâmetros σ, ε e µ é de fundamental importância. Por exemplo: a constante de propagação (γ) de uma onda eletromagnética em meios dielétricos com perdas (3) é uma quantidade complexa dada por: γ = α + jβ, na qual a é a constante de atenuação do meio considerado e b sua constante de fase. Individualmente, os valores de α e β de uma onda eletromagnética em meios dielétricos com perdas (3) podem ser obtidos pelas equações apresentadas a seguir.
α=ω2με[1+[ωεσ]2−1]
β=ω2με[1+[ωεσ]2+1]
SADIKU, M. N.O. Elementos de Eletromagnetismo. Porto Alegre: Bookman, 2012, p. 379 (adaptado).
Considere os valores apresentados na tabela e as equações para o cálculo de α e β.
A partir dessas informações, é correto afirmar que, quando a propagação ocorrer no espaço livre (vácuo) (1), os valores de a e b serão, respectivamente,
A
α=0 e β=0
B
α=0 e β=0
C
α=0 e β=ωμ0ε0
D
α=ωμ0ε0 e β=0
E
α=0 e β=ωμ0ε0
As harmônicas são componentes de frequência não fundamental presentes nas formas de onda de tensão e corrente. Elas são geralmente o resultado da operação de dispositivos não lineares e podem causar distorções na qualidade da energia elétrica, afetando o desempenho de equipamentos e sistemas sensíveis.
A associação de dispositivos comuns a harmônicas de diferentes ordens, fornece uma visão mais profunda sobre como essas distorções são introduzidas nos sistemas elétricos, ou seja:
I - _______: harmônicas de quinta e sétima ordem.
II - _______: harmônicas de quinta, sétima, décima primeira e décima terceira ordem.
III - _______: harmônica de terceira ordem.
IV- _______: harmônicas de terceira, quinta e sétima ordem.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do texto:
A
Circuitos retificadores - Inversores de frequência - Máquina de soldar - Computadores pessoais
B
Circuitos retificadores - Máquina de soldar Inversores de frequência - Computadores pessoais
C
Inversores de frequência - Circuitos retificadores - Computadores pessoais - Máquina de soldar
D
Circuitos retificadores - Computadores pessoais - Inversores de frequência - Máquina de soldar
E
Circuitos retificadores - Inversores de frequência - Computadores pessoais - Máquina de soldar
Analise o sinal da onda retangular na tela do osciloscópio da figura abaixo, sabendo que o equipamento está configurado para escala de amplitude de 5 V/Div e para escala de tempo com 100 µs/Div. Determine o valor médio da tensão sem casas decimais.
A
10 V.
B
7 V.
C
4 V.
D
-4 V.
E
-7 V.
A propagação de ondas eletromagnéticas é um fenômeno que ocorre quando as oscilações de campos elétricos e magnéticos se propagam pelo espaço. Essas ondas são geradas por cargas elétricas em movimento, como correntes elétricas ou oscilações de cargas em antenas. As ondas eletromagnéticas são capazes de se propagar através do vácuo, bem como através de outros meios, como o ar, a água e os materiais sólidos. Em relação à propagação de ondas eletromagnéticas e suas peculiaridades, analise as alternativas abaixo e marque a incorreta.
A
O elipsóide de Fresnel é definido como o lugar geométrico de todos os pontos para os quais a soma das distâncias entre duas antenas de um enlace supera a distância de visada direta de um número inteiro 𝑛, de meio comprimento de onda, ou 𝑛𝜆/2.
B
O princípio de Huygens afirma que as ondas eletromagnéticas são capazes de se propagar através do vácuo sem sofrer atenuação ou interferência, o que permite que sinais de rádio e televisão sejam transmitidos por longas distâncias sem, ou com quase nenhuma, perda de qualidade.
C
A propagação troposférica da onda é aquela que ocorre no meio ambiente em que vivemos, numa altitude de até 10 km, caindo para cerca de 6 km nos polos. A onda quando se propaga no vácuo escreve uma trajetória praticamente em linha reta, porém, no ambiente gasoso da troposfera terrestre, os feixes sofrem curvatura.
D
A propagação na ionosfera ocorre, principalmente, com as ondas da faixa HF (High Frequency), de 3 a 30 MHz. Em função do ângulo de partida da antena, a onda pode refletir em qualquer uma das camadas da ionosfera e retornar à Terra, e recebe, então, o nome de onda ionosférica.
E
Onda terrestre é a denominação dada à onda cujo modo de propagação depende, fundamentalmente, das características do solo (condutividade e relevo). Ondas de baixas frequências penetram profundamente no solo e a propagação ocorre sobre a superfície terrestre.
Considerando a propagação de uma onda eletromagnética em um guia, de modo não evanescente, assinale a opção correta.
A
Em guias de ondas metálicos, a dispersão é do tipo material e independe da geometria do guia.
B
A impedância de onda do modo TM é maior que a impedância de onda do meio de propagação.
C
Devido às suas características, o modo TEM não se propaga em linha de transmissão.
D
A impedância de onda do modo TE é menor que a impedância do meio de propagação.
E
As microfitas, que possuem mais de um dielétrico, não suportam modos TEM guiados.
A condição para que uma onda seja eletromagnética plana uniforme é:
A
E ꓕ H || Smed e transporte de energia através de S.
B
E ꓕ H || Smed e transporte de energia através de E.
C
E || H ꓕ Smed e transporte de energia através de H.
D
E ꓕ H ꓕ Smed e transporte de energia através de S.
Analisando o sinal da onda retangular na tela do osciloscópio da figura abaixo, e sabendo que o equipamento está configurado para escala de amplitude de 2 V/Div e para a escala de tempo com 10 ms/Div, determine o valor médio da tensão, sem casas decimais.
A
-0,8V.
B
-1,2V.
C
-1,6V.
D
1,6V.
E
1,2V.
Qual a denominação de “modo” atribuída a um guia de onda retangular que possui dois picos de meio ciclo do campo elétrico do sinal propagando na dimensão “a” e nenhum pico na dimensão “b”?
A
Modo elétrico transversal TE11
B
Modo magnético transversal TM10
C
Modo elétrico transversal TE20
D
Modo magnético transversal TM21
As ondas eletromagnéticas apresentam como características: comprimento de onda, velocidade de propagação, amplitude e frequência, e são passíveis de sofrer qualquer tipo de fenômeno ondulatório conhecido, tais como reflexão, refração, polarização, difração, espalhamento, absorção e interferência. Nesse contexto, uma onda eletromagnética, de frequência igual a 20 GHz, vai se propagar no vácuo na velocidade da luz, cujo valor é de 3,0 x 108 m/s, com um comprimento de onda igual a
A
15 cm.
B
30 cm.
C
2,5 cm.
D
1,5 cm.
E
3,0 cm.
As ondas eletromagnéticas estão sujeitas aos fenômenos da reflexão, refração e difração. Nesse contexto, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.
( ) | Ocorre reflexão quando a onda muda seu meio de propagação. Na reflexão, a velocidade de propagação da onda será alterada, pois a mudança de meio gera mudança no comprimento de onda. A frequência das ondas, por depender da fonte geradora, não é alterada na reflexão. |
( ) | Ocorre refração sempre que uma onda atinge determinada superfície e volta a propagar-se no meio de origem. A onda refratada mantém a velocidade, a frequência e o comprimento de onda iguais aos da onda incidente. |
( ) | Ocorre difração quando se trata da capacidade das ondas de contornar obstáculos. Exemplificando, ao atingirem uma fenda, as ondas que se propagam na água do mar contornam o obstáculo e chegam até o lado oposto dele, porém, com o formato circular. O tamanho da fenda em relação ao comprimento de onda das ondas influencia na ocorrência do fenômeno; assim, quanto maior for o comprimento de onda em relação à fenda, mais intensa será a difração. |
As afirmativas são, respectivamente,
A
F – V – F.
B
F – F – V.
C
F – V – V.
D
V – F – V.
E
V – V – F.
No que se refere às ondas planas, necessárias para que ocorra a reflexão regular da luz, analise as afirmativas a seguir:
I. Os raios de luz incidente e refletido precisam formar o mesmo ângulo com relação à direção normal.
II. Os raios de luz incidente e refletido precisam ser igualmente polarizados.
III. Os raios de luz incidente e refletido precisam estar contidos no mesmo plano.
Assinale
A
se somente as afirmativas I e II estiverem corretas.
B
se somente as afirmativas I e III estiverem corretas.
C
se somente as afirmativas II e III estiverem corretas.
D
se nenhuma afirmativa estiver correta.
E
se todas as afirmativas estiverem corretas.
Gerar simulado