Questões de Concurso sobre Eletromagnetismo

A potência dissipada por um resistor é mensurada em watts [W]. A grandeza watt corresponde a joule por segundo, que pode ser representada, utilizando-se apenas grandezas básicas do Sistema Internacional de Unidades (SI), por [𝑊] = $\frac{\left[kg\right].\left[m^2\right]}{\left[s\right]}$ .

Em uma raquete elétrica para matar mosquitos, a energia é armazenada em um circuito aberto, no qual é estabelecida uma diferença de potencial de 2 kV entre duas malhas metálicas. Quando um mosquito une as duas malhas, o circuito se fecha e uma corrente contínua de 0,002 A passa por ele, que é eletrocutado. Assinale a alternativa que apresenta a resistência R do mosquito e a potência P dissipada durante o processo.

A resistência equivalente do circuito representado no texto 1A6-I, quando a chave CH está fechada, é igual a

Uma espira retangular, de resistência R, indutância desprezível e largura L é puxada com velocidade $\overrightarrow{v}$ constante para fora de uma região, de largura b, que apresenta um campo magnético $\overrightarrow{B}$ uniforme orientado para dentro da página, como mostra a figura:

O sentido da corrente elétrica induzida e a taxa com a qual o trabalho realizado é transformado adiabaticamente em energia interna no filamento da espira são:

“[...] A equação da Lei de Coulomb é válida apenas para partículas carregadas (e para poucos objetos que podem ser tratados como cargas pontuais). No caso de objetos macroscópicos, nos quais a carga está distribuída de modo assimétrico, precisamos recorrer a métodos mais sofisticados.”

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de Física, volume 3: eletromagnetismo. 10º ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016.

Dessa forma, considere duas partículas carregadas com cargas de mesmo módulo, separadas por uma distância d. Nesse momento, a força eletrostática exercida por uma das partículas sobre a outra vale F. Qual será o módulo da nova força (F’) se, sem alterar o ambiente onde o experimento está ocorrendo, dobrarmos o valor da carga de uma das partículas e dobrarmos a distância que separa as partículas carregadas?

Considere o experimento mental em que uma pessoa segurasse duas esferas, cada uma carregada com uma carga de 1,0C, separadas por uma distância de 100 cm. A intensidade da força elétrica entre essas esferas e o valor aproximado de massa na Terra que tem força peso equivalente a essa força (considere g=10m/s²) é:

Considere o circuito apresentado na figura a seguir. O resistor de 4 Ω dissipa uma potência de 144 𝑊. Qual é a tensão fornecida pela fonte 𝑉_𝑓?

A maioria dos equipamentos e dispositivos elétricos que tornam nosso cotidiano mais prático e fácil funcionam graças aos desenvolvimentos obtidos em eletricidade e magnetismo. Entre eles, podemos citar: transformadores, aparelhos celulares, motores elétricos, forno de micro-ondas, entre outros. Embora alguns aspectos dos fenômenos elétricos e magnéticos fossem conhecidos desde o século VIII a.C., apenas no século XIX com as notáveis contribuições de James Clerk Maxwell, Michael Faraday, Andre Marie Ampère e Nikola Tesla o eletromagnetismo é estabelecido como ciência. Considerando alguns dos aspectos elétricos e magnéticos da matéria, atente para as seguintes afirmações:

I. É possível encontrar na natureza, de forma isolada, monopolos magnéticos, ou seja, polos magnéticos separados e em total analogia com o seu correspondente elétrico.

II. Eletricidade e Magnetismo são duas ciências distintas, desenvolvidas de forma independente, com suas características próprias sem correlação nenhuma entre si.

III. Uma maneira de estudar o comportamento dos campos elétricos e magnéticos em laboratório didático de ciências se dá através da visualização de suas linhas de campo.

IV. Nos processos de eletrização, prótons e elétrons são transferidos de um corpo para outro.

Está correto o que se afirma somente em

Observar o circuito abaixo:

De acordo com as informações contidas no circuito, a corrente elétrica medida em 𝑚A, no amperímetro, é, aproximadamente, de:

Considere o circuito da figura a seguir. Sabendo que a tensão de entrada é 9 𝑉, qual é o valor da tensão de saída 𝑣_𝑜?

A figura a seguir representa corretamente o módulo, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante $(\overrightarrow{E})$ em um ponto P de uma região do espaço. Essa resultante é consequência dos campos elétricos produzidos por duas cargas puntiformes com cargas elétricas, em módulo, iguais e localizadas nos pontos A e B.

Propositalmente, as distâncias AP e BP não foram representadas corretamente e o sinal das cargas foi omitido. Pode-se afirmar corretamente que a distância AP é ________ BP e que o sinal das cargas localizadas em A e em B são, respectivamente, _________ e _________.

Assinale a alternativa que completa a frase anterior considerando os conceitos de campo elétrico e vetores.

Um professor solicitou que o técnico de laboratório o ajudasse a montar um circuito para explicar a Lei de Ohm com o uso de voltímetros, amperímetros e fios, todos ideais e com uma fonte de corrente contínua de 24 V, conforme a ilustração a seguir:

Fonte: IFSP, 2023.

De acordo com o circuito montado na ilustração, é possível observar as seguintes medidas:

Considere o circuito a seguir, no estado estacionário, composto por uma bateria de 9V, um indutor 𝐿, um resistor 𝑅 e um capacitor 𝐶.

A energia elétrica armazenada no capacitor e no indutor são, respectivamente, iguais a

Um determinado caixa eletrônico, alimentado por um circuito monofásico de 220V, opera a uma potência aproximadamente constante de 176W.

Considerando que o caixa eletrônico é uma carga totalmente resistiva, sua resistência elétrica equivalente é, em ohms,

É comum o uso da unidade de resistividade elétrica dos materiais das fiações serem dadas em Ω.mm²/m, o que facilita a relação com as bitolas dos fios que são dadas em mm², apesar de não ser a unidade convencionada no Sistema Internacional de Unidades (SI). A resistividade do cobre nessa unidade, por exemplo, é dada por 0,0172 Ω.mm²/m. Assinale a alternativa que corresponde a resistividade do cobre na unidade do SI.

Considere o circuito apresentado na figura a seguir, em que 𝑉_𝑠 é a tensão da fonte e 𝑣_𝑐(𝑡) é a tensão no capacitor. Suponha que o capacitor esteja completamente descarregado em 𝑡 = 0. As equações que descrevem o comportamento da tensão 𝑣_𝑐(𝑡) e a corrente 𝑖_𝑐(𝑡) no capacitor para 𝑡 > 0 são dadas por:

Em meados do século 19, Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865) mostrou que o sentido da corrente induzida por um campo magnético se opõe à variação do fluxo magnético que a produziu. Essa constatação é conhecida como a lei de Lenz. Essa lei é consequência do princípio

Considere os valores de potência dos aparelhos elétricos abaixo (aparelho – Potência (W)) e que todos permanecem em funcionamento pelo mesmo intervalo de tempo. Aquele que apresenta o menor consumo de energia durante esse intervalo é:

Os toroides são dispositivos fundamentais em indutores utilizados em filtros e transformadores de alta potência. Esses componentes consistem em bobinas dispostas em forma de círculo fechado, ou seja, em um formato cilíndrico, e são amplamente empregados para armazenar e controlar o fluxo de energia na forma de campo magnético em sistemas elétricos. Imagine um toroide circular com 1.500 voltas, um raio interno de 𝑎 = 5 𝑐𝑚 e um raio externo de 𝑏 = 9 𝑐𝑚. Uma corrente elétrica de 140 𝑚𝐴 percorre esse toroide. Qual é a intensidade do campo magnético no ponto em que 𝑟 = 7 𝑐𝑚? Utilize 𝜇₀ = 4𝜋 × 10⁻⁷ 𝑇𝑚/𝐴.

A resistência ôhmica de certo aquecedor é feita de um fio metálico de resistividade constante ρ, comprimento L e área de seção transversal A. Quando conectado a uma fonte de tensão U este fio deve ser atravessado por uma corrente elétrica i, dada por