Questões de Concurso sobre Eletromagnetismo

A figura a seguir representa um esquema de um circuito elétrico associado a um banco óptico onde um objeto real movimenta-se junto com um cursor de uma resistência ôhmica variável. Há também outra resistência ôhmica variável cujo cursor movimenta-se junto com um anteparo. Entre o objeto e o anteparo há uma lente convergente de distância focal igual a “f”. E alimentando esse circuito há uma bateria que fornece uma tensão “V”.

As duas resistências variáveis são feitas de materiais de resistividade “μ” e de área igual a “S”. Assinale a alternativa que indica corretamente a expressão da intensidade “i” da corrente elétrica formada quando uma imagem real é conjugada pela lente no anteparo.

OBS: não há contato elétrico entre o circuito e os elementos do banco óptico.

No circuito representado na figura abaixo, todas as resistências internas apresentam um mesmo valor r. Inicialmente, com a chave C na posição aberta, a diferença de potencial entre os pontos A e B é de 13 V.

Quando a chave C for fechada, qual será a nova diferença de potencial entre os pontos A e B?

Considere que um fio condutor longo e reto de raio de seção transversal igual a R seja percorrido por uma corrente constante I₀, uniformemente distribuída pela seção transversal do fio. Nessa situação, o campo magnético a uma distância r do centro do fio numa região cujo $r$ > R é dado por B = ${\mu }_0\cdot I_0/2\cdot \pi r.$

A Lei de Gauss para a eletricidade, dada pela expressão ∮${}_S$E∙dA = q_env/$\mu$0, relaciona o fluxo elétrico às cargas elétricas envolvidas, em que q_env é a carga elétrica envolvida pela superfície S, E representa o campo elétrico na região da mesma superfície e $\mu$₀ é a permeabilidade do vácuo.

A figura ao lado apresenta uma distribuição esférica de cargas elétricas estáticas imersas em vácuo, centrada na origem dos eixos coordenados. A distribuição tem raio 𝒂, e as cargas estão distribuídas de forma homogênea na região, definindo uma densidade volumétrica de cargas 𝝆 uniforme em todo o seu volume. A posição de um ponto genérico do espaço é representada pelo vetor $\overrightarrow{r}$ , conforme mostra a figura ao lado, sendo 𝒓 = |$\overrightarrow{r}$ | a distância entre um ponto qualquer do espaço e a origem, onde fica o centro da distribuição de cargas, e $\hat{r}=\frac{\overrightarrow{r}}{r}$ é o versor associado ao vetor $\overrightarrow{r}$ .

Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o campo elétrico $\overrightarrow{E}$ gerado por essa distribuição em qualquer ponto em seu interior, na região onde 𝒓<𝒂, tendo em conta que 𝝐_𝟎 é a permissividade do vácuo.

Os detectores de metal são aparelhos largamente utilizados por equipes e/ou instalações de segurança, porque permitem a detecção, de maneira rápida e não-invasiva, de objetos ocultados que apresentem potencial risco contra a vida.

Tais características derivam do princípio de funcionamento deste equipamento, baseado

Com relação à superfície S₁, é correto afirmar que o campo elétrico aponta para dentro em todos os pontos da superfície; assim, o fluxo do campo elétrico é positivo e, portanto, de acordo com a Lei de Gauss, a carga envolvida é negativa.

No circuito a seguir, cada uma das resistências tem uma resistência de R=3,6 kΩ e pode dissipar um máximo de 4 W sem se danificar.

Nessas condições, qual é, em watts, a potência máxima que o circuito pode dissipar?

Em cima de uma mesa horizontal, é colocada uma bússola que orienta sua agulha no campo magnético terrestre. Um ímã é colocado em cima da mesma mesa, próximo da bússola.

N

O L

S

Na presença do ímã, a figura que melhor representa a orientação da agulha da bússola é:

Em um filtro de velocidades, uma partícula com massa m e carga q passa por uma região do espaço com campos magnético B e elétrico E perpendiculares e uniformes. A velocidade inicial do corpo quando entra no filtro é perpendicular aos dois campos. Para que apenas partículas com velocidade v_s sejam selecionadas e consigam sair da região do filtro sem serem defletidas, a relação entre v_s e os módulos B e E dos campos deve ser:

Usando fios de um mesmo metal, todos de mesmas dimensões e, portanto, de mesma massa e resistência R, constrói-se um cubo. Ligam-se os vértices A e B do cubo a uma fonte de tensão de modo que uma corrente elétrica de intensidade 𝒾 nele penetre em A e dele saia em B, como ilustra a figura.

A resistência equivalente entre A e B é

O diagrama abaixo apresenta a resposta da magnetização M para três materiais diferentes quando submetidos a um campo magnético H:

A partir das informações contidas no gráfico, a curva 1 está associada a um material _______________, enquanto a curva 2 está para um material _______________, e a curva 3 indica a resposta de um material _______________.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

No circuito esquematizado na figura, um gerador de força eletromotriz ε e resistência interna r alimenta um resistor de 15Ω.

Com a chave C aberta o voltímetro (ideal) -V- indica 48V. Com a chave C fechada o amperímetro (ideal) -A- indica 3A.

A resistência interna do gerador r é igual a

A figura representa duas cargas pontuais: Q, localizada no ponto A, e q, localizada no ponto B, sendo |Q| = |q|.

Na figura a seguir, estão representados os segmentos orientados do campo elétrico em A (${\overrightarrow{E}}_A$ de módulo igual a E_o) e da força de origem elétrica $\overrightarrow{F}$ que atua sobre a carga q.

O módulo do campo elétrico ${\overrightarrow{E}}_M$ no ponto médio M do segmento AB, é igual a

Considerando que a bússola se encontra exatamente a 3 cm do fio, e que o circuito se encontra ligado, é correto afirmar que o vetor indução magnética, gerado pelo fio, na posição da bússola, tem módulo igual a 4 𝜇𝑇.

A potência dissipada na lâmpada B é de $\frac{48.400}{R^2}W.$

A figura abaixo representa em circuitos elétricos, um(a):

Um equipamento funciona com uma tensão de 20V e solicita 10A da fonte de alimentação. Existe à disposição 6 baterias de 10V que suportam no máximo uma potência de 50W.

A associação de baterias para atender à alimentação deste equipamento, utilizando um número mínimo de baterias, deve ser de

Considere um circuito em corrente contínua com uma fonte de tensão (𝑉) em série com uma resistência constante (𝑅) e uma resistência variável (𝑅_𝐿), chamada de “carga”. Qual deve ser a relação entre as resistências para que a maior potência possível (𝑝_𝑚𝑎𝑥) seja transferida para a carga e qual é o valor dessa potência em função da tensão da fonte 𝑉 e da resistência da carga 𝑅_𝐿?

As panelas elétricas funcionam com uma resistência que aquece uma chapa de metal até uma temperatura específica. Essa temperatura é controlada por alguns dispositivos; entre eles o fusível térmico, que desarma ou “queima” ao atingir a temperatura de 165° C, protegendo o restante do circuito contra outros danos. Uma panela elétrica, com um rendimento de 76% e capacidade térmica 44 cal/°C, inicialmente a 25° C, foi projetada para trabalhar com uma potência elétrica de 440 W quando ligada em uma tomada de 127 V. Assim, ligando-se essa panela sem água, ela irá aquecer até ser desligada pelo desarme do fusível, que ocorrerá após um tempo de, aproximadamente: