AV2 Eletricidade e magnetismo - gabarito

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FACULDADE ESTÁCIO DE CURITIBA 
 
Curso: Turma: 
Disciplina: 
Eletricidade e 
Magnetismo 
Professor(a): 
Mauro José Kummer 
Data: Avaliação: AV2 
 
Aluno: 
Matrícula: 
 
Nota: 
 
INSTRUÇÕES PARA A AVALIAÇÃO: 
a) Leia atentamente todas as questões antes de iniciar; 
b) A interpretação das questões faz parte da avaliação; 
c) Para as respostas, utilize caneta azul ou preta; 
d) O valor desta avaliação é de 8,0 pontos, 
e) Destaque as respostas das questões de múltipla escolha na cor vermelha 
f) Salve a prova no formato word e poste no Teams, não salve no formato pdf 
Boa Prova! 
 
1) Um capacitor de placas paralelas está carregado com 800μC em uma 
das placas. As cargas estão distribuídas sobre a placa uniformemente sobre 
uma área de 1250 dcm2. As placas estão separadas pelo ar que age como um 
isolante. Com base nestas premissas determine o valor do campo elétrico 
formado entre as placas? 
 
a) 7,2.107 N/m 
b) 72.107 N/m 
c) 7,2.105 N/m 
d) 0,72.107 N/m 
e) 0,072.107 N/m 
 
Resposta: 𝐸 =
𝑄
𝜀0𝐴
= 
800 𝜇
8,85.10−12𝑥12,5
 
 
2) Ao capacitor da questão 1 foi adicionado outro capacitor de 5,6μF em 
paralelo. Determine a capacitância equivalente aos dois capacitores. 
 
a) 2,8 μF 
b) 1 μF 
c) 2,2nF 
d) 47μF 
e) 10,0μF 
 
Resposta:𝐶 =
𝑄
𝑉𝑎−𝑏
= 𝜀0
𝐴
𝑑
= 8,85. 10−12 
12,5
22,5.10−5
= 4,4. 10−6𝐹 
𝐶𝑒𝑞 = (4,4 + 5,6)𝜇𝐹 = 10𝜇𝐹 
 
 
3) O capacitor equivalente, calculado na questão 2 está submetido a uma 
diferença de potencial de 27 volts. Determine a energia armazenada no campo 
elétrico deste capacitor. 
 
a) 1J 
b) 3,6mJ 
c) 22μJ 
d) 86mJ 
e) 0,47J 
 
Resposta: 𝑉 =
1
2
𝐶. 𝑉2 =
1
2
𝑥10−6𝑥272 = 
 
4) Considere que 1,1.108 elétrons se movem em um fio de cobre, com 
velocidade de arraste de 0,27 mm/s. A secção reta do condutor mede 0,4mm2. 
Determine a corrente. 
 
a) 1,9.10-21A 
b) 9.10-6 A 
c) 17 -3A 
d) 0,33.10-9A 
e) 25.10-14A 
 
Resposta: 𝐼 = 𝑛 𝑥 𝑞 𝑥 𝑣𝑎 𝑥 𝐴 = 1,1. 10
8𝑥1,6. 10−19𝑥2,7. 10−4𝑥4. 10−7 = 
 
5) A resistência de um chuveiro foi construída com uma liga de Nicromo 
que tem resistividade de 100.10-8Ω.m a 20°C; sabe-se que a resistência, 
quando o chuveiro é ligado, é submetida a uma temperatura de 90°C. 
Considere que o coeficiente de resistividade para o Nicromo é de 4.10-4°C-1. 
Determine o valor da resistência elétrica se o resistor é construído pelo fio com 
85 espiras em torno de um cilindro imaginário e que o raio da espira é de 0,75 
cm. Considere que as espiras estão enroladas bem juntas e que a secção reta 
do fio da resistência é de 3,1.10-7m2. Qual o valor aproximado da resistência 
elétrica quando do chuveiro estiver em operação? 
 
a) 100Ω 
b) 13,3Ω 
c) 2,7Ω 
d) 33Ω 
e) 0,47Ω 
 
Resposta: 𝜌𝑇 = 10
−6[1 + 𝛼(𝑇𝑇 − 𝑇20)], 𝜌90 = 𝜌20[1 + 4. 10
−4(90 − 20)]; 𝜌90 =
1,028. 10−6 
𝑅 = 𝜌.
𝑙
𝐴
= 1,028𝑥10−6.
85𝑥2𝑥𝜋𝑥7,5. 10−3
3,1. 10−7
=; 𝑅 = 13,3Ω 
 
6) Sobre a lei de Ohm é correto afirmar. 
I – Estabelece uma constante R, a partir da relação entre a densidade de 
corrente J e o campo elétrico E 
II – a resistência é uma função da geometria da peça e da resistividade do 
material 
III – varia conforme a temperatura que o material está submetido. 
 
a) Apenas a I é correta 
b) Apenas a I e III são corretas 
c) Apenas a II é correta 
d) Apenas a II e III são corretas 
e) I, II e III são corretas 
 
Resposta: as três asserções estão corretas 
 
7) Determine para o circuito da figura 26.12 os valores das correntes I1, I2 
e I3. Os valores dos componentes do circuito são E=13v, r=0, R1= 1Ω, R2= 1Ω, 
Rm= 1Ω, R3=1Ω, R4=2Ω. Apresente todos os cálculos. (valor 1,0 ponto) 
 
 
LKT 
13𝑣 − 𝐼11Ω − (𝐼1 − 𝐼3)1Ω = 0 𝑒𝑞1 
13𝑣 − 𝐼21Ω − (𝐼2 + 𝐼3)2Ω = 0 𝑒𝑞2 
− 𝐼11Ω − 𝐼31Ω + 𝐼21Ω = 0 𝑒𝑞3 
Coloca I2 em evidência na eq3. E substitui na eq1 e na eq2. 
 
13𝑣 = 𝐼12Ω − 𝐼31Ω eq 1
′𝑚𝑜𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 
13𝑣 = 𝐼13Ω + 𝐼35Ω eq 2
′𝑚𝑜𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 
 
Eliminando I3 
78𝑣 = 𝐼113Ω ; 𝐼1 = 6𝐴 
𝐼2 = 5𝐴 𝑒 𝐼3 = −1𝐴 (𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑑𝑜) 
 
 
8) A região na figura Q27.12 está em um campo magnético uniforme B, 
paralelo ao eixo Ox e orientado da esquerda para a direita. As cargas se 
movem conforme as setas em verde. Quais cargas sofrem ação de uma força 
em função de B? Qual é o sentido da força sobre cada carga? 
 
 
 
Regra da mão direita. A carga a é perpendicular a B, portanto a força F é na 
direção de -z. Para b F é para cima na direção y. Se v estiver na mesma 
direção de B a força é zero, isto é visto na letra c. Para a carga d é preciso 
decompor em duas direções uma na direção de B que resulta em zero e outra 
na direção de z que produzirá a F na direção de -y. Para a carga e é preciso 
decompor em duas partes, uma na direção -z e outra na direção y, portanto 
serão duas componentes, uma na direção y e outra direção -z 
 
A = -z 
B = y 
C = 0 
D = -y 
E = y e -z