Questões de Concurso sobre Cargas Elétricas e Eletrização

Em um laboratório de eletricidade, três esferas condutoras (A, B e C) são colocadas em linha reta, atravessadas por uma barra não condutora que as restringe na direção x, horizontal. Suponha que as esferas das extremidades estejam fixas (esfera A na posição 0,0 m e a esfera C na posição 1,0 m), e a esfera B esteja livre, sem atrito, para se mover na direção x. Um cientista trata de carregar a esfera A com carga elétrica +4Q; a esfera B com carga +2Q; e a esfera C, com carga +9Q. Qual é a posição, entre as esferas, em que a esfera B deve ser colocada para ficar em repouso com as forças em equilíbrio? Considere apenas as forças devidas às cargas elétricas das esferas.

Numa certa região, existe um campo elétrico uniforme que é gerado por duas placas com cargas elétricas de sinais opostos. Uma carga negativa de módulo igual a 3,2 x 10^-19 C e massa 9,2 x 10^-31 kg é liberada a partir do repouso da superfície da placa com carga negativa e atinge a outra placa, situada a 5,0 cm de distância, em 5,0 x 10^-8 s. Considerando os dados apresentados, assinale a alternativa que identifica corretamente o módulo do campo elétrico na região entre as placas.

Uma carga elétrica penetra em um campo magnético com movimento retilíneo, cuja direção faz com as linhas de fluxo um ângulo a. A intensidade da força imposta a essa carga é:

Uma partícula com carga q e com velocidade igual a $\overrightarrow{V}=v_y\hat{j}$ entra em uma região com campos elétrico e magnético uniformes. O campo magnético é dado por $\overrightarrow{B}=-B_z\hat{k}$.

Desprezando-se a massa da partícula, qual deve ser o campo elétrico na região para que a partícula se desloque em movimento retilíneo uniforme?

No circuito mostrado na figura abaixo determine, em μC , o valor da carga total fornecida pela fonte.

Dois fios longos de comprimento L conduzem correntes iguais, I. O primeiro fio é fixo no eixo x do sistema de referência enquanto o segundo gira lentamente com frequência angular w num plano paralelo ao plano xy, com seu ponto médio fixo em z = d, sendo d > 0. Supondo que os dois fios sejam paralelos com correntes no mesmo sentido em t = 0, e definindo K = μ₀I²L/(2πd), assinale a opção com a figura que melhor representa a dependência temporal da força F que o fio fixo exerce sobre o outro.

Uma carga elétrica puntiforme, no interior de um campo magnético uniforme e constante, dependendo de suas condições cinemáticas, pode ficar sujeita à ação de uma força magnética. Sobre essa força pode-se afirmar que

A geração de energia elétrica, em sistemas elétricos de potência, é feita, na maioria das vezes, por geradores síncronos. Uma forma de analisar a operação de geradores é feita por meio de diagramas fasoriais, como o diagrama mostrado na figura a seguir. V_t é a tensão nos terminais do gerador e E_a é a força eletromotriz gerada.

O diagrama mostrado indica que a carga alimentada pelo gerador é:

RAIOS CAUSAM 130 MORTES POR ANO NO BRASIL; SAIBA COMO PREVENIR

Começou a temporada de raios e o Brasil é o lugar onde eles mais caem no mundo.

Os raios são fenômenos da natureza impressionantes, mas causam mortes e prejuízos. Todos os anos morrem em média 130 pessoas no país atingidas por essas descargas elétricas. (...)

(...) Segundo as pesquisas feitas pelo grupo de eletricidade atmosférica do INPE, o número de mortes por raios é maior do que por deslizamentos e enchentes. E é na primavera e no verão, época com mais tempestades, que a preocupação aumenta (...)

_{(Disponível em: ww1.g1.globo.com/bom-dia-brasil. Acesso em:16 fev.2017)}

Como se pode verificar na notícia acima, os raios causam mortes e, além disso, constantemente há outros prejuízos ligados a eles: destruição de linhas de transmissão de energia e telefonia, incêndios florestais, dentre outros.

As nuvens se eletrizam devido às partículas de gelo que começam a descer muito rapidamente, criando correntes de ar bastante bruscas, o que provoca fricção entre gotas de água e de gelo, responsável pela formação e, consequentemente, a acumulação de eletricidade estática. Quando se acumula carga elétrica negativa demasiadamente na zona inferior da nuvem (este é o caso mais comum) ocorre uma descarga elétrica em direção ao solo (que por indução eletrostática adquiriu cargas positivas).

Considere que a base de uma nuvem de tempestade, eletricamente carregada com carga de módulo igual a 2,0 ⋅10² C , situa-se a 500 m acima do solo. O ar mantémse isolante até que o campo elétrico entre a base da nuvem e o solo atinja o valor de 5,00⋅10⁶ V m.

Nesse instante a nuvem se descarrega por meio de um raio que dura 0,10 s. Considerando que o campo elétrico na região onde ocorreu o raio seja uniforme, a energia liberada neste raio é, em joules, igual a

Como mostra a Figura 1, uma partícula de carga positiva se move em um trilho sem atrito e sofre a interação de forças elétricas provocadas por outras partículas carregadas fixadas nos pontos A, B, C e D. Sabendo que as cargas das partículas situadas em B e D são iguais e que uma parte do gráfico da velocidade da partícula sobre o trilho, em função do tempo, está esboçada na Figura 2, o gráfico completo que expressa a velocidade da partícula está esboçado na alternativa:

Observações:

1. r<< d ;
2. em t = 0, a partícula que se move no trilho está à esquerda da partícula situada no ponto A;
3. considera-se positiva a velocidade da partícula quando ela se move no trilho da esquerda para a direita.

Duas cargas idênticas são colocadas no vácuo a uma certa distância uma da outra. No ponto médio entre as cargas, o campo elétrico resultante será ________________ e o potencial elétrico resultante será _________________ do potencial de uma das cargas. A sequência de palavras que completa corretamente as lacunas será:

Um projétil de dimensões desprezíveis carregado com uma carga elétrica negativa atinge com velocidade inicial v_o o orifício de uma câmara que possui em seu interior um campo magnético uniforme paralelo à sua trajetória, como mostra a figura abaixo. Qual orifício melhor representa a possibilidade de escape do projétil?

Três capacitares de valor C₁= C₂ = C₃ = 540pF estão associados em série. Então, a capacitância equivalente do sistema é igual a

Numa certa região do espaço estão fixas duas cargas elétricas pontuais dispostas da seguinte forma:

Q1, de 3,00 micro Coulomb está localizada na posição x= -3,00cm e y = 0,00 cm;

Q2, de -1,00 micro Coulomb, na posição x= 0,00 cm, y= -2,00 cm.

Conside que a constante eletrostática K vale 9,00 10⁹ Nm²/C².

Nessas circunstâncias, podemos dizer que as componentes x e y do campo elétrico resultante, na posição x= 0,00 e y = 0,00 são, respectivamente:

Uma partícula elétrica de carga unitária, dotada de massa e inicialmente parada, sofre a ação de um impulso, entrando imediatamente em uma região do espaço na qual o campo magnético é uniforme, passando a realizar um movimento no sistema de coordenadas XYZ, descrito pelas seguintes funções do tempo t:

$\{\begin{array}{c}x(t)=3sen(2t)\\ y(t)=8t\\ z(t)=3cos(2t)\end{array}$

Considerando todas as grandezas no Sistema Internacional de Unidades, o módulo do campo magnético é

Dado:

• impulso: 10.

Observação:

• despreze a força gravitacional.

Ficar sozinho em um descampado, nadar na piscina ou no mar, ficar em lugares altos, como árvores, segurar objetos metálicos grandes, como para-raios, é estar em lugares e situações propícias para uma descarga elétrica ocorrer. Veja a imagem da garota que estava escalando uma montanha e ficou com os cabelos arrepiados. Isso aconteceu devido à repulsão de cargas elétricas de igual sinal que foram induzidas pela passagem de uma tempestade. É o mesmo fenômeno que acontece no Gerador de Van De Graaff.

Sobre a garota da figura é correto afirmar que:

Uma partícula com carga elétrica negativa igual a -10^-8 C encontra-se fixa num ponto do espaço. Uma segunda partícula de massa igual a 0,1 g e carga elétrica positiva igual a +10^-8 C descreve um movimento circular uniforme de raio 10 cm em torno da primeira partícula. Considerando que elas estejam isoladas no vácuo e desprezando todas as interações gravitacionais, o módulo da velocidade linear da partícula positiva em torno da partícula negativa é igual a

Dado: considere a constante eletrostática do vácuo igual a 9 . 10⁹ $\frac{N.m^2}{C^2}$ .

Quando uma diferença de potencial é aplicada entre dois pontos de um condutor qualquer, um campo elétrico é estabelecido em seu interior, fazendo com que as cargas elétricas livres no condutor entrem em movimento.

Esse fluxo de carga por unidade e tempo é denominado de

Uma carga trifásica equilibrada, conectada em delta, é alimentada por um circuito trifásico equilibrado. A tensão de linha nos terminais da carga é de 200 V (valor eficaz). As impedâncias das três fases da carga são resistores de 5 ohms em paralelo com indutores, cujas reatâncias são de 6 ohms. Considerando a sequência de fases positiva, qual é a potência média total absorvida pela carga?

O diagrama de linhas de campo elétrico gerado por esferas puntiformes carregadas eletricamente com cargas Q1 e Q2 é mostrado abaixo.

Com base nas informações fornecidas por este diagrama, conclui-se que as cargas Q1 e Q2 são