Física: Potencial elétrico, campo elétrico e magnético

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a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Duas grandes placas metálicas fazem entre si um ângulo θ=π2θ=π2. A placa mais da esquerda é mantida a 0V0V. Considere esta placa no plano xzxz, localizada no eixo xx positivo. A placa mais à direita é mantida a 200V200V. Considere esta placa no plano yzyz, localizada no eixo yy positivo. As placas estão isoladas entre si. Determine a distribuição de potencial elétrico entre as placas.
		
	 
	φ(ϕ)=200πϕφ(ϕ)=200πϕ
	
	φ(ϕ)=300πϕφ(ϕ)=300πϕ
	
	φ(ϕ)=400πϕφ(ϕ)=400πϕ
	
	φ(ϕ)=500πϕφ(ϕ)=500πϕ
	
	φ(ϕ)=100πϕφ(ϕ)=100πϕ
	Respondido em 20/10/2022 10:06:19
	
	Explicação:
Gabarito: φ(ϕ)=200πϕφ(ϕ)=200πϕ
Justificativa: Como entre as placas não se tem carga utiliza-se a equação de Laplace. A geometria sugere que os potenciais só irão depender do ângulo que fazem com a primeira placa, isso é, dependerão da coordenada ϕϕ.
Mas pelas condições de contorno
Assim φ(ϕ)=200πϕφ(ϕ)=200πϕ
	
		2a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Determine o valor do campo elétrico, gerado por uma carga pontual, em um ponto a uma distância 20m da carga fonte, usando a relação entre campo elétrico e o gradiente do potencial elétrico. Sabe-se que o potencial elétrico no ponto vale φ=2.1011rVφ=2.1011rV, onde rr é a distância a carga medida em metros.
		
	
	3.108Vm3.108Vm
	 
	5.108Vm5.108Vm
	
	2.108Vm2.108Vm
	
	8.108Vm8.108Vm
	
	1.108Vm1.108Vm
	Respondido em 20/10/2022 10:06:58
	
	Explicação:
Gabarito: 5.108Vm5.108Vm
Justificativa: Precisamos obter o gradiente do potencial
Como ele depende apenas de r, se tem ∂φ∂θ∂φ∂θ e ∂φ∂ϕ∂φ∂ϕ igual a zero, assim
Portanto
Como a distância r = 20m
	
		3a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Determine o Laplaciano do campo escalar, em coordenadas cilíndricas, φ=2ρ3−8ρ2+ρ−1φ=2ρ3−8ρ2+ρ−1.
		
	
	18ρ+16−1ρ18ρ+16−1ρ
	
	18ρ−3218ρ−32
	
	18ρ2−32ρ+118ρ2−32ρ+1
	
	ρ+2ρ+2
	 
	18ρ−32+1ρ18ρ−32+1ρ
	Respondido em 20/10/2022 10:08:56
	
	Explicação:
Gabarito: 18ρ−32+1ρ18ρ−32+1ρ
Justificativa: Como o potencial φφ só depende da coordenada ρρ, assim ∂2φ∂ϕ2=∂2φ∂z2=0∂2φ∂ϕ2=∂2φ∂z2=0.
Portanto ∇2φ=1ρ∂∂ρ(ρ∂φ∂ρ)=1ρ(18ρ2−32ρ+1)=18ρ−32+1ρ∇2φ=1ρ∂∂ρ(ρ∂φ∂ρ)=1ρ(18ρ2−32ρ+1)=18ρ−32+1ρ
	
		4a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Dois condutores retilíneos, de tamanho 1 m, paralelos entre si, se encontram no ar a uma distância 1m. Os dois condutores são atravessados por uma corrente de 2A com sentidos contrários. Determine a força que surge entre os condutores.
		
	
	2μ0π N 2μ0π N   de atração
	
	μ0π N μ0π N   de repulsão
	 
	2μ0π N 2μ0π N  de repulsão
	
	4μ0π N 4μ0π N   de atração
	
	μ0π N μ0π N   de atração
	Respondido em 25/10/2022 11:49:55
	
	Explicação:
O condutor 1 com corrente 1A produz um campo magnético a uma distância D dado por
Usando a regra da mão direita a direção de FM será da direita para esquerda, sendo de repulsão.
	
		5a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Seja um solenoide com 100 espiras circulares de raio 1 cm, percorrida por uma corrente 1A e com comprimento 10 cm. A solenoide é preenchida por um material de permeabilidade magnética μ. Determine a indutância do solenoide.
		
	
	100μπ H100μπ H
	 
	20μπ H20μπ H
	
	50μπ H50μπ H
	
	200μπ H200μπ H
	 
	10μπ H10μπ H
	Respondido em 25/10/2022 11:49:59
	
	Explicação:
Portanto
O fluxo total através das N espiras será igual à soma dos fluxos
A indutância será
	
		6a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Determine o módulo da indução magnética do campo gerado, no vácuo, por um fio grosso infinito, de raio 2m, que possua uma corrente uniformemente distribuída de 2A, em um ponto que se encontra a uma distância 1m do seu centro.
		
	 
	5 . 10-7 T
	
	2 . 10-7 T
	
	3 . 10-7 T
	 
	1 . 10-7 T
	
	4 . 10-7 T
	Respondido em 25/10/2022 11:50:03
	
	Explicação:
O Ponto está dentro do fio.
Como a corrente é uniformemente distribuída, deveremos fazer uma proporção de área para obter a corrente que atravessa a Amperiana.
	
		7a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	
		
	
	I=157μ0AI=157μ0A
	
	I=65AI=65A
	 
	I=65μ0AI=65μ0A
	 
	I=56μ0AI=56μ0A
	
	I=56AI=56A
	Respondido em 25/10/2022 11:50:06
	
	Explicação:
	
		8a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um campo magnético atravessa uma espira circula de área 1 m2., perpendicularmente a mesma. A espira localiza-se no ar. O valor do campo na espira é igual em todos os pontos, porém o campo varia com o tempo seguindo a equação H = 10t3 com t medido em segundos. Determine o valor da diferença de potencial induzida na espira para t = 10 s
		
	
	6μ0 kV
	 
	3μ0 kV
	
	6 kV
	
	3 kV
	
	2μ0 kV
	Respondido em 25/10/2022 11:50:09
	
	Explicação:
	
		9a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	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 profundidade pelicular de uma onda eletromagnética plana com frequência de 400 MHz quando penetra em um bom condutor que apresenta uma condutividade σ=1600 S/m e permeabilidade magnética relativa igual a 1.
		
	
	√51200πm51200πm
	 
	√101600πm101600πm
	
	√101200πm101200πm
	
	√51400πm51400πm
	
	√10800πm10800πm
	Respondido em 25/10/2022 11:35:50
	
	Explicação:
	
		10a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	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 o módulo da força eletromotriz induzida em uma antena receptora de forma quadrada, de lado 0,5m, por uma onda eletromagnética plana uniforme que se propaga, no ar, com equação:
A Antena é instalada na direção de propagação da onda.
		
	 
	|fem|=10cos(6π108t−2πz)|fem|=10cos(6π108t−2πz)
	 
	|fem|=10sen(6π108t−2πz)|fem|=10sen(6π108t−2πz)
	
	|fem|=20sen(6π108t−πz)|fem|=20sen(6π108t−πz)
	
	|fem|=10cos(6π108t−πz)|fem|=10cos(6π108t−πz)
	
	|fem|=20cos(6π108t−2πz)|fem|=20cos(6π108t−2πz)
	Respondido em 25/10/2022 11:50:14
	
	Explicação: