Estácio_ Alunos eletromagnetismo 02 2022

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Duas placas metálicas grandes, paralelas entre si, encontram-se no ar a uma distância de 1m entre si. Uma das placas,
localizada em x=0, encontra-se com potencial elétrico zero e a outra, com potencial elétrico de 100V. Resolva a equação
de Laplace e determine a distribuição do potencial elétrico. Despreze o efeito das bordas das placas.
isc.: ELETROMAGNETISMO 2022.2 - F (G) / EX
Prezado (a) Aluno(a),
Você fará agora seu TESTE DE CONHECIMENTO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua
avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha.
Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se
familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS.
03676CAMPO ELÉTRICO ESTACIONÁRIO
 
1.
Data Resp.: 12/09/2022 10:50:08
Explicação:
Gabarito: 
Justificativa: O potencial elétrico só dependerá de uma coordenada x
Pela equação de Laplace
Esta equação será válida para .
onde e são números reais.
Substituindo as condições de contorno
φ(y) = 50x
φ(y) = 100x − 50
φ(y) = 50x + 10
φ(y) = 10x + 100
φ(y) = 100x
φ(y) = 100x
0 < x < 1
k1 k2
Considere duas cargas elétricas de 5C e - 5C, de um dipolo elétrico, no vácuo, que estão posicionadas sobre o eixo z de
um sistema de coordenadas nas posições 2m e -2m, respectivamente. Calcule o potencial elétrico em um ponto P que se
encontra a uma distância de 4m. O ponto P se encontra sobre o eixo y.
Determine o Laplaciano do campo escalar, em coordenadas cartesianas, .
 
 
2.
Data Resp.: 12/09/2022 10:50:15
Explicação:
Gabarito: 
Justificativa: O potencial elétrico no ponto P será a soma dos potenciais elétricos gerados por cada uma das duas
cargas individualmente
Tanto como podem ser obtidos através de um triângulo retângulo de catetos 2 e 4, tendo o mesmo valor.
Assim 
Portanto 
 
 
3.
800
600
400
100
200
Data Resp.: 12/09/2022 10:50:20
Explicação:
Gabarito: 100
Justificativa: Como o potencial só depende da coordenada x, assim .
V1
2πϵ0
− V1
2πϵ0
0V
− V1πϵ0
V1πϵ0
0V
r1 r2
r1 = r3 = √22 + 42 = √20
φ = φ1 + φ2 = 0
φ = 50x2 + x + 20
φ = = 0∂
2φ
∂y2
∂2φ
∂z
Seja um volume formado por uma semiesfera de raio 6m com uma base circular. O volume se encontra em uma região
com veto indução magnética de 2 T. Este campo é perpendicular a base da figura no sentido saindo da base. Determine o
fluxo magnético através da superfície esférica da figura.
Os materiais magnéticos podem ser classificados em diamagnéticos, paramagnéticos ou ferromagnéticos. Marque a
alternativa que apresenta uma característica do material ferromagnéticos.
Portanto .
 
03677CAMPO MAGNÉTICO ESTACIONÁRIO
 
4.
Data Resp.: 12/09/2022 10:50:25
Explicação:
Pela lei de Gauss Magnético o fluxo total através da figura será nulo, pois é um volume fechado.
O elemento área da base será perpendicular a base apontado para fora, assim o vetor será paralelo ao vetor .
Assim:
 
 
5.
Ao se retirar o campo magnético externo a magnetização do material é mantida com um campo residual.
∇2φ = 100
−72π Wb
−24π Wb
72π Wb
36π Wb
−36π Wb
→B d→S
Uma carga elétrica Q positiva se movimenta em uma região entre duas placas paralelas. Esta região apresenta um
campo elétrico na direção perpendicular as placas com sentido para baixo e um campo magnético , de direção
paralela às placas de sentido para dentro. Determine a velocidade da partícula para que a mesma se movimente sobre
uma trajetória retilínea. Despreze o efeito do peso sobre a carga.
Não podem ser usados como imãs permanentes.
Não são fortemente magnetizados na presença de um campo magnético.
 
Quando magnetizados não atraem outros materiais ferromagnéticos.
Possui linearidade entre o campo magnético e a densidade de fluxo para todo valor do campo magnético.
Data Resp.: 12/09/2022 10:50:29
Explicação:
Os ferromagnéticos são materiais que apresentam um grande alinhamento dos seus campos internos, isso é, uma
forte magnetização, na presença de campo magnético. Quando magnetizados possui a propriedade dos imãs, atraindo
outros materiais ferromagnéticos, sendo usado como imãs permanentes. Mesmo se retirando o campo externo
permanece a magnetização através de um campo magnético residual.
 
 
6.
Data Resp.: 12/09/2022 10:50:34
Explicação:
As forças agindo sobre a carga são a força elétrica e a força magnética.
A força elétrica para cima.
A força magnética é perpendicular a velocidade e ao campo magnético. Assim apontará para baixo.
Para termos Força resultante nula
 
03678CAMPOS VARIANTES NO TEMPO E EQUAÇÕES DE MAXWELL
 
→E →B
3E
B
E
B
2E
B
E
3B
E
2B
→F E = Q→E
FM = B Q v
B Q v = QE → v = E
B
7.
Data Resp.: 12/09/2022 10:50:38
Explicação:
I = A5
6
I = μ0A157
I = μ0A65
I = A6
5
I = μ0A56
Marque a alternativa que apresenta a lei, que é uma das equações de Maxwell, que determina que o fluxo elétrico
através de qualquer superfície fechada é igual a carga elétrica no interior da superfície.
 
 
8.
Lei de Ampere
Lei de Faraday
Lei de Lorentz
Lei de Gauss Elétrica
Lei de Gauss Magnética
Data Resp.: 12/09/2022 10:50:54
Explicação:
A Lei de Gauss elétrica ou apenas Lei de Gauss afirma que fluxo elétrico através de qualquer superfície fechada é igual
a carga elétrica que se encontra no interior da superfície.
 
Aplicações na engenharia baseadas no funcionamento de campos elétricos e magnéticos são as mais diversas. Sendo
blindagens eletromagnéticas e trens de levitação algumas delas. Neste contexto, determine a impedância intrínseca de
um meio que apresenta condutividade nula, permissividade elétrica relativa igual a 16 e permeabilidade magnética
relativa igual a 4.
Aplicações na engenharia baseadas no funcionamento de campos elétricos e magnéticos são as mais diversas. Sendo
blindagens eletromagnéticas e trens de levitação algumas delas. Neste contexto, determine a equação do campo
magnético associado a uma onda eletromagnética plana, que se propaga em um meio com impedância intrínseca ,
sabendo que o campo elétrico é dado por .
03679APLICAÇÕES DE ELETROMAGNETISMO NA ENGENHARIA
 
9.
240π (Ω)
120π (Ω)
15π (Ω)
60π (Ω)
30π (Ω)
Data Resp.: 12/09/2022 10:50:59
Explicação:
 
 
10.
Data Resp.: 12/09/2022 10:51:04
Explicação:
→E = 100e−4xcos(120πt − 8x)ŷ(V /m) η = 200e Ω
π
4
→H (t) = e4xcos(120πt − 6x − )ẑ (A/m)1
2
π
4
→H (t) = − e4xcos(120πt − 6x − )ẑ (A/m)1
2
π
4
→H (t) = e4xcos(120πt − 8x − )ẑ (A/m)1
2
π
4
→H (t) = e4xcos(120πt − 8x + )ẑ (A/m)1
2
π
4
→H (t) = e−4xcos(120πt − 8x − )ẑ (A/m)1
2
π
4