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Questão 2/10 - Física - Eletricidade A utilização de instrumentos de medidas elétricas como voltímetros, amperímetros e ohmímetros são fundamentais quando trabalhamos com circuitos elétricos reais. Geralmente é mais rápido e fácil se executar uma medição de uma determinada grandeza elétrica no circuito do que calculá-la. Mas para isso é fundamental saber como utilizá-los corretamente. Um voltímetro deve ser inserido em com o elemento em que se deseja medir a . Para que o voltímetro não altere os valores do circuito sua resistência interna deve ser . Já um amperímetro deve ser inserido em com o elemento em que se deseja medir a . Para que o amperímetro não altere os valores do circuito sua resistência interna deve ser Assinale a alternativa que contenha as palavras corretas, que estão faltando no trecho acima. Nota: 10.0 A Série, corrente elétrica, muito alta, paralelo, voltagem, muito baixa; B Paralelo, corrente elétrica, muito baixa, série, voltagem, muito alta; C Paralelo, voltagem, muito alta, paralelo, corrente elétrica, muito alta; D Paralelo, voltagem, muito alta, série, corrente elétrica, muito baixa. Você assinalou essa alternativa (D) » Você acertou! Gabarito: Rota aula 3, página 33-35 Questão 3/10 - Física - Eletricidade Através da experiência relatada por Oersted, onde uma corrente elétrica percorre um fio condutor, foi possível verificar algumas características a respeito do campo magnético gerado nessa situação. Nesse contexto é correto afirmar que: Nota: 10.0 A Aslinhas de campo magnético geradas ao redor de um condutor retilíneo são radiais e uniformemente distribuídas ao longo do comprimento do condutor; B Ocampo magnético gerado pelo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica é independente da distância do fio; C As linhas de campo magnético geradas ao redor de um condutor retilíneo são circulares, concêntricas e estão situadas em planos perpendiculares ao comprimento do condutor; Você assinalou essa alternativa (C) e Você acertou! Gabarito: De acordo com a teoria (Aula 4 página 22) D O campo magnético gerado pelo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica tem a mesma direção do comprimento do fio. Questão 4/10 - Física - Eletricidade Suponha que as três resistências indicadas na figura possuem a mesma resistência, portanto R4 = R2 = R3=R. (a) R, R,e R, em série (b) R, R,e R, em paralelo Di à R R; SAAMSANAN SANS AM —> —» I I R, a AAAA b —» —> I Rs I AMAM (c) R, em série com combinação paralela de R,e R, R, (d) R, em paralelo com combinação AAAA em série de R,e R, R R; a Ri b 2 EM te —»> —» I R, I a b AM > > I R; I AAAA Classifique as quatro combinações mostradas nos itens a, b, c, d, por ordem de resistência equivalente Ra; Rb; Rc; Rg, da mais alta à mais baixa. A Ra>Reç>Rg>Rb Você assinalou essa alternativa (A) q Você acertou! B Ra>Rb>Ro Rg CG Re>Ra>Rb>Ra D Rg>Rc>Rb>Rá Resolução: Circuito a Circuito b Circuito c Circuito d Ra=R+R+R 1 1 1/1 3R 2R RO RÍR'R O R=-70 Ra=3 Ra =3R b a R Rp = 3 Questão 5/10 - Física - Eletricidade Um solenoide fino possui 900 espiras por metro e raio igual a 2,50 cm. A corrente no solenoide cresce com uma taxa uniforme de 60,0 A/s. Considere as seguintes afirmações: 1. O módulo do campo elétrico induzido em um ponto situado a uma distância do eixo do solenoide igual a 0,500 cm é 4,23.10% Vim; II. O módulo do campo elétrico induzido em um ponto situado a uma distância do eixo do solenoide igual a 1,0 cm é 5,71.102 Vim. Assinale a alternativa correta: A Somente a proposição | é verdadeira; Você assinalou essa alternativa (A) O Você acertou! Resolução: o campo magnético crescente no interior do solenoide provoca uma variação no fluxo La . . 4 “ = . magnético que passa pela espira e, portanto, induz um campo elétrico E em torno da espira. Para determinar o campo elétrico precisamos primeiro determinar a fem induzida, pela relação: dO, al! ES Cd tona Sendo a área da espira dada por: A=7mRº=7mh.0,025º A= 625.10 “mm? Logo: espiras A E) .(6,25 x 104.mm?). (60,0 ) Wb ES = (am x 1077 1=)-(900 = Am s e=-1,33 x 104V E= p Eai Por simetria, a integral de linha $ Eal possui módulo igual a 27rE, então, igualando com o valor da fem em módulo: Como: ls|=277rE (a) Qual é o módulo do campo elétrico induzido em um ponto situado a uma distância igual a 0,500 cm do eixo do solenoide? Logo r = 0,500 cm = 0,005 m fel 1,33 x 1074V “2nr 2.n.(0,005m) V E =4,23 x 10%— m (b) Qual é o módulo do campo elétrico induzido em um ponto situado a uma distância igual a 1,0 cm do eixo do solenoide? Logor=1,0cm=0,01m po del 133 x 107tV “2nr 2.7.(0,01m) V E=2,12 x 10% — m B Somente a proposição Il é verdadeira; C Todas as proposições são falsas; D Todas as proposições são verdadeiras Questão 6/10 - Física - Eletricidade A diferença de fase entre a tensão e a corrente elétrica em componentes individuais, varia de acordo com o tipo de componente que está sendo analisado. Em um resistor a tensão e a corrente elétrica estão sempre - Em um capacitor a tensão está sempre em relação a corrente elétrica. Em um indutor a tensão está sempre em relação a corrente elétrica. A fora de fase, atrasada 90º, adiantada 90º B em fase, atrasada 90º, adiantada 90º; Você assinalou essa alternativa (B) O Você acertou! De maneira geral, podemos expressar a corrente elétrica e a voltagem em um circuito da seguinte maneira i=Tcos wt v=Vcos (wt + D) Onde <P (FI) é denominado ângulo de fase. « Para resistores temos D = 0; « Para indutores temos D = + 90º (tensão adiantada); « Para indutores temos D = - 90º (tensão atrasada). Gabarito: Aula 6 página 17 C fora de fase, adiantada 90º, atrasada 90º; D emfase, adiantada 90º, atrasada 90º. Questão 7/10 - Física - Eletricidade Uma partícula com carga elétrica igual a +Q entra com uma velocidade em uma região onde há um campo magnético uniforme. Com base na figura a seguir e na regra da mão direita, podemos afirmar que: O O BnYy O. ro QB O E hm O O O O B Sentido do campo A A partícula sofrerá um desvio para cima; B A partícula será acelerada na direção do seu movimento; C A partícula sofrerá um desvio para baixo; Você assinalou essa alternativa (C) OB Você acertou! Gabarito: Utilizando a regra da mão direita (Aula 4) pode se chegar a esta conclusão. Com o indicador no sentido do campo e o polegar no sentido da velocidade, necessariamente a palma da sua mão estará apontando para baixo. Isto indica a direção e sentido da força magnética que atuará sobre a partícula, logo a mesma sofrerá um desvio para baixo D Apartícula será desacelerada. Questão 8/10 - Física - Eletricidade A figura representa uma espira condutora imersa em um campo magnético entre os polos de um eletroímã, o módulo do campo magnético aumenta com uma taxa crescente e constante de 0,015 T/s. A área da espira condutora imersa no campo é igual a 20 cm? e a resistência total do circuito, incluindo o galvanômetro ligado nos pontos a e b, é igual a 3,0 ohms. A fem induzida e a corrente induzida no circuito são respectivamente: N. > a A Feme=50.102Ve =10.10%4; B Feme=30.102Ve |=20.10%4A; C Fem c=30.108V e |=10.10%A; Você assinalou essa alternativa (C) Do) Você acertou! 2 £ - £ - - - - me - O vetor A da area da espira é perpendicular ao plano da espira, iremos escolher a direção vertical +” e Li. al me com sentido de baixo para cima. Neste caso os vetores área 4 e campo magnético B são paralelos e E £ - La. - B é uniforme, portanto o fluxo do campo magnético pode ser obtido por: > > dp = B.À Como o tamanho da área da espira não varia, ela é constante e igual a A = 2 x 10º m?, e derivando a equação do fluxo magnético em relação ao tempo temos: dd, d(BA BO SM) ne =2 x 1073m2.0,015 É dt dt dt s dd —— = 3x 10º =30uV dt H Desconsiderandoo sinal negativo da equação de Faraday, esse valor é a fem € induzida na espira. A corrente elétrica induzida pode ser obtida por: D Fem e€c=50.10ºVe |=20.10* Questão 9/10 - Física - Eletricidade Nos pontos internos de um longo solenoide percorrido por uma corrente elétrica contínua, as linhas de campo magnético são: A —Radiais, com origem no eixo do solenoide; B Circunferências concêntricas; C Retas paralelas ao eixo do solenoide; Você assinalou essa alternativa (C) gm Você acertou! Gabarito: A figura 18 (Aula 4 página 29) serve de base para essa resposta. No entanto ela não mostras linhas exatamente paralelas pois o solenoide é “pequeno”. Como o enunciado fala de um longo solenoide as linhas de campo passa a ser praticamente paralelas. D Não há linhas de campo no interior do solenoide, pois nesse local o campo magnético é nulo. Questão 10/10 - Física - Eletricidade Uma bateria ideal, com resistência interna desprezível, é conectada a uma lâmpada, como indicado na figura. Lâmpada é -Resistor Chave « Quando a chave S é fechada, o que acontece com a intensidade da luz? A Aumenta — pois a chave ligada fornece mais corrente elétrica para lâmpada. B Aintensidade é a mesma - pois com a chave S ligada a fem da bateria permanece a mesma, mas a corrente elétrica do circuito se distribui entre a lâmpada e o resistor, não alterando o brilho da lâmpada. Você assinalou essa alternativa (B) O Você acertou! C Aumenta — pois com a chave S ligada a diferença de potencial da bateria é maior na lâmpada, aumentando a corrente e consequentemente o brilho é maior. D Diminui — pois com a chave S ligada a ddp da bateria é maior na lâmpada, aumentando a corrente na lâmpada. Questão 1/10 - Física - Eletricidade > Considere um alternador com uma bobina de 500 espiras circulares e raio igual a 3,6 cm que se encontra entre os polos de um imã, conforme mostra a figura. O campo magnético é uniforme e forma um ângulo de 60º com o plano da bobina. Se o campo magnético diminui com uma taxa igual a 0,200 T/s, então o módulo e o sentido da fem induzida são respectivamente: SN f, Is: 30º : il LG = ] Ló À Q A O módulo da fem é 0,352 V e o sentido é horário; O B 'Omódulo da fem é 0,574 V e o sentido é anti-horário; O C Omódulo da fem é 0,574Ve o sentido é horário; O D 'Omódulo da fem é 0,352 V e o sentido é anti-horário. € Questão 2/10 - Física - Eletricidade > A utilização de instrumentos de medidas elétricas como voltímetros, amperímetros e ohmímetros são fundamentais quando trabalhamos com circuitos elétricos reais. Geralmente é mais rápido e fácil se executar uma medição de uma determinada grandeza elétrica no circuito do que calculá-la. Mas para isso é fundamental saber como utilizá-los corretamente. Um voltímetro deve ser inserido em com o elemento em que se deseja medir a . Para que o voltímetro não altere os valores do circuito sua resistência interna deve ser . Já um amperímetro deve ser inserido em com o elemento em que se deseja medir a . Para que o amperímetro não altere os valores do circuito sua resistência interna deve ser Assinale a alternativa que contenha as palavras corretas, que estão faltando no trecho acima. O A Série, corrente elétrica, muito alta, paralelo, voltagem, muito baixa; O B Paralelo, corrente elétrica, muito baixa, série, voltagem, muito alta; O C Paralelo, voltagem, muito alta, paralelo, corrente elétrica, muito alta; Paralelo, voltagem, muito alta, série, corrente elétrica, muito baixa. € Questão 4/10 - Física - Eletricidade 9 Suponha que as três resistências indicadas na figura possuem a mesma resistência, portanto R, = R5 = R5 =R. (a) R, R,e R, em série (b) R, R,e R, em paralelo co a Rio Ro, Bo, R; ENA SANA AM —»> — I I R» a AAAA b —s> —>», I R; I (c) R, em série com combinação paralela de R,e R, R, (d) R, em paralelo com combinação em série de R,eR, R, R; a b —» —»> I I Classifique as quatro combinações mostradas nos itens a, b, c, d, por ordem de resistência equivalente Ra; Rb; Rc; Rg, da mais alta à mais baixa. O A Ra>2Rç>Rg>Rb O B R>R>R>Rg DE Re>R>R>RG QD RG>Re>R6>Rs € Questão 5/10 - Física - Eletricidade 9 Um solenoide fino possui 900 espiras por metro e raio igual a 2,50 cm. A corrente no solenoide cresce com uma taxa uniforme de 60,0 A/s. Considere as seguintes afirmações: |. O módulo do campo elétrico induzido em um ponto situado a uma distância do eixo do solenoide igual a 0,500 cm é 4,23.10" 8 vim; II. O módulo do campo elétrico induzido em um ponto situado a uma distância do eixo do solenoide igual a 1,0 cm é 5,71.1072 V/m. Assinale a alternativa correta: O A Somente a proposição | é verdadeira; O B Somente a proposição Il é verdadeira; O C Todas as proposições são falsas; O D Todas as proposições são verdadeiras. € Questão 6/10 - Física - Eletricidade 9 A diferença de fase entre a tensão e a corrente elétrica em componentes individuais, varia de acordo com o tipo de componente que está sendo analisado. Em um resistor a tensão e a corrente elétrica estão sempre -. Em um capacitor a tensão está sempre em relação a corrente elétrica. Em um indutor a tensão está sempre em relação a corrente elétrica. A fora de fase, atrasada 90º, adiantada 90% OQ Õ g B em fase, atrasada 90º, adiantada 90º; O fora de fase, adiantada 90º, atrasada 90º; O D emfase, adiantada 90º, atrasada 90º. € Questão 7/10 - Física - Eletricidade > Uma partícula com carga elétrica igual a +Q entra com uma velocidade em uma região onde há um campo magnético uniforme. Com base na figura a seguir e na regra da mão direita, podemos afirmar que: O O O O O.bio O O O O O O O O B Sentido do campo O A Apartícula sofrerá um desvio para cima; O B Apartícula será acelerada na direção do seu movimento; a C A partícula sofrerá um desvio para baixo; O D A partícula será desacelerada. € Questão 10/10 - Física - Eletricidade Uma bateria ideal, com resistência interna desprezível, é conectada a uma lâmpada, como indicado na figura. Lâmpada -Resistor 28 ey S Chave « á + Bateria Quando a chave S é fechada, o que acontece com a intensidade da luz? O A Aumenta- pois a chave ligada fornece mais corrente elétrica para lâmpada. B Aintensidade é a mesma - pois com a chave S ligada a fem da bateria permanece a mesma, mas a corrente elétrica do circuito se distribui entre a lâmpada e o resistor, não alterando o brilho da lâmpada. O C Aumenta- pois com a chave S ligada a diferença de potencial da bateria é maior na lâmpada, aumentando a corrente e consequentemente o brilho é maior. O D Diminui pois coma chave S ligada a ddp da bateria é maior na lâmpada, aumentando a corrente na lâmpada. € Questão 3/10 - Física - Eletricidade 9 Através da experiência relatada por Oersted, onde uma corrente elétrica percorre um fio condutor, foi possível verificar algumas características a respeito do campo magnético gerado nessa situação. Nesse contexto é correto afirmar que: O A Aslinhas de campo magnético geradas ao redor de um condutor retilineo são radiais e uniformemente distribuídas ao longo do comprimento do condutor; O B Ocampo magnético gerado pelo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica é independente da distância do fio; C As linhas de campo magnético geradas ao redor de um condutor retilineo são circulares, concêntricas e estão situadas em planos perpendiculares ao comprimento do condutor; O D Ocampo magnético gerado pelo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica tem a mesma direção do comprimento do fio. € Questão 8/10 - Física - Eletricidade 9 A figura representa uma espira condutora imersa em um campo magnético entre os polos de um eletroímã, o módulo do campo magnético aumenta com uma taxa crescente e constante de 0,015 T/s. A área da espira condutora imersa no campo é igual a 20 cm? e a resistência totaldo circuito, incluindo o galvanômetro ligado nos pontos a e b, é igual a 3,0 ohms. A fem induzida e a corrente induzida no circuito são respectivamente: O A Feme=50.102Ve|=10.10%4A; B Feme=30.10?Ve|=20.10%4; O Q C Feme=30.10? Ve |=10.10% A; O D Feme=50.10ºVe |=20.10* € Questão 9/10 - Física - Eletricidade 9 Nos pontos internos de um longo solenoide percorrido por uma corrente elétrica contínua, as linhas de campo magnético são: O A Radiais, com origem no eixo do solenoide; O B Circunferências concêntricas; O C Retas paralelas ao eixo do solenoide; Õ D Não há linhas de campo no interior do solenoide, pois nesse local o campo magnético é nulo. Questão 1/10 - Física - Eletricidade 9 Considere uma bobina imersa em um campo magnético uniforme de 1,20 T. Inicialmente o plano da bobina está paralelo em relação ao vetor campo magnético. Ao realizar uma rotação 0,222s depois, o plano da bobina encontra-se perpendicular ao vetor campo magnético. Se esta bobina tem perfil retangular com 0,075 m2 de área e possui 50 espiras devido à rotação produzida, considere as seguintes afirmações: |. A variação do fluxo magnético através da bobina é 4,5 Wb; Il. O módulo da fem induzida média na bobina é 20,3 V. Assinale a alternativa correta: O A Somente a proposição | é verdadeira; O B Somente a proposição Il é verdadeira; O C Todas as proposições são falsas; Q D Todas as proposições são verdadeiras. € Questão 10/10 - Física - Eletricidade Você deseja medir a corrente que passa pelo resistor de 2 € indicado na figura e também a diferença de potencial através dele. + 13 V rf + h) Como um voltímetro e um amperímetro devem ser conectados a esse resistor? O A Amperímetro e voltímetro ligados em série com o resistor. H B Amperímetro em série com o resistor e voltímetro conectado entre os pontos b e d. O C Amperímetro conectado entre os pontos b e d e voltímetro em série com o resistor. O D Amperímetro e voltímetro ligados entre os pontos b e d. € Questão 9/10 - Física - Eletricidade > Um fio de cobre possui um diâmetro de 1,95 mm. Esse fio está ligado a um chuveiro de 5500 W e conduz uma corrente elétrica de 43 A. A densidade dos elétrons livres é de 8,5.1028 elétrons por metro cúbico. Analise as proposições: |. O módulo da densidade de corrente J é 3,24.107 A/m: II. A área da seção reta do fio é 3,998.10º m?; Ill. O módulo da velocidade de arraste é 0,001059 m/s ou 1,059 mm/s. Assinale a alternativa correta: O A Somente as proposições | e Il são verdadeiras; O B Todasas proposições são verdadeiras; O C Somente a proposição | é verdadeira; Somente a proposição IIl é verdadeira. Questão 1/10 - Física - Eletricidade Considere um alternador com uma bobina de 500 espiras circulares e raio igual a 3,6 cm que se encontra entre os polos de um imã, conforme mostra a figura. O campo magnético é uniforme e forma um ângulo de 60º com o plano da bobina. Se o campo magnético diminui com uma taxa igual a 0,200 T/s, então o módulo e o sentido da fem induzida são respectivamente: A O módulo da fem é 0,352 Ve o sentido é horário; Você assinalou essa alternativa (A) 2 Você acertou! O fluxo varia porque o campo magnético diminui em amplitude. Iremos escolher o sentido do vetor 3 À como indicado na figura. O campo magnético é uniforme pela espira, por isso podemos calcular o fluxo pela equação: bs = BAcosd -— + Onde é é o ângulo que o vetor B forma em relação ao vetor À, e neste caso 6 = 30º. Na equação a única grandeza que varia em função do tempo é o módulo B (campo magnético) então, a taxa de variação do fluxo magnético será: db, (= =) A cosg dt Onde E =—0,200T/sea área daespira 4 = 7R? = 1.(0,036m)? = 4,07 x 107m? db, o (a de go) A dPs T = 2 —— = —0,200—-.4,07 x 10"“m*” .cos30º dt s dd Wb E = -705 x10*— dt s Pela equação: = it dba de dt Wb E= -500..(- 7,05 x 104) = 0,352V Como a resposta é positiva, significa que o sentido da fem é horário, ou seja, de acordo com a regra > da mão direita se apontarmos o polegar no sentido de A a fem positiva está no sentido dos outros dedos da mão, no caso, horário. B O módulo da fem é 0,574 V e o sentido é anti-horário; C O módulo da fem é 0,574V e o sentido é horário; D O módulo da fem é 0,352 Ve o sentido é anti-horário.