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38) Uma carga de 2 µC está em um campo elétrico de 2500 N/C. Qual é a força atuando sobre a carga e qual é o trabalho realizado ao mover a carga 0,3 m? a) 5 mN e 1,5 J b) 2 mN e 0,3 J c) 6 mN e 0,5 J d) 4 mN e 0,8 J Resposta: a) Explicação: A força F = qE = (2 × 10⁻⁶)(2500) = 5 mN. O trabalho W = F * d = 5 mN * 0,3 m = 0,0015 J. 39) Um resistor de 25 Ω é conectado em série com um inductor de 0,2 H e um capacitor de 100 µF. Se a tensão aplicada é de 24 V a uma frequência de 60 Hz, qual a corrente eficaz? a) 0,96 A b) 1,2 A c) 0,48 A d) 1,5 A Resposta: a) Explicação: A reatância indutiva X_L = 2π(60)(0,2) = 75,4 Ω e a reatância capacitiva X_C = 1/(2π(60)(100 × 10⁻⁶)) = 26,53 Ω. A impedância total Z = √(R² + (X_L - X_C)²) = √(25² + (75,4 - 26,53)²) ≈ 35 Ω. Portanto, a corrente I = V/Z = 24/35 ≈ 0,96 A. 40) Um capacitor de 10 µF é carregado a 50 V. Qual é a energia armazenada e a carga no capacitor? a) 0,025 J e 0,5 mC b) 0,0125 J e 0,5 mC c) 0,025 J e 0,01 mC d) 0,5 J e 0,025 mC Resposta: a) Explicação: A carga Q = CV = (10 × 10⁻⁶)(50) = 0,5 mC. A energia U = 0,5CV² = 0,5(10 × 10⁻⁶)(50)² = 0,025 J. 41) Uma bobina de 0,15 H é conectada a uma fonte de tensão de 12 V. Qual será a corrente após 3 segundos se a resistência do circuito é de 3 Ω? a) 2 A b) 1 A c) 0,5 A d) 0,25 A Resposta: b) Explicação: A corrente I(t) é dada por I(t) = (V/R)(1 - e^(-Rt/L)). Para V = 12 V, R = 3 Ω, L = 0,15 H, temos I(3) = (12/3)(1 - e^(-3(3)/0,15)) = 4(1 - e^(-60)) ≈ 4 A. 42) Um circuito RLC paralelo possui um resistor de 10 Ω e um capacitor de 20 µF. Se a tensão na fonte é de 120 V, qual é a corrente total fornecida pela fonte? a) 12 A b) 6 A c) 8 A d) 10 A Resposta: a) Explicação: A corrente no resistor I_R = V/R = 120/10 = 12 A. A corrente no capacitor I_C = V/(1/(2πfC)) = 120/(1/(2π(60)(20 × 10⁻⁶))) = 6 A. Portanto, a corrente total I_total = I_R + I_C = 12 + 6 = 18 A. 43) Um circuito RLC série tem resistência de 30 Ω, indutância de 0,1 H e capacitância de 100 µF. Se a tensão aplicada é de 24 V, qual é a corrente eficaz? a) 0,5 A b) 1 A c) 0,75 A d) 0,25 A Resposta: b) Explicação: A reatância indutiva X_L = 2π(60)(0,1) = 37,7 Ω e a reatância capacitiva X_C = 1/(2π(60)(100 × 10⁻⁶)) = 26,53 Ω. A impedância total Z = √(R² + (X_L - X_C)²) = √(30² + (37,7 - 26,53)²) = 1 A. 44) Uma carga de 4 µC é posicionada em um campo elétrico de 1000 N/C. Qual é a força sobre a carga e qual é a energia potencial elétrica se a carga é deslocada 0,2 m? a) 4 mN e 0,8 J b) 3 mN e 0,6 J c) 2 mN e 0,4 J d) 1 mN e 0,2 J Resposta: a) Explicação: A força F = qE = (4 × 10⁻⁶)(1000) = 4 mN. O trabalho W = F * d = 4 mN * 0,2 m = 0,8 J. 45) Um resistor de 15 Ω é conectado em série com um capacitor de 50 µF a uma fonte de 12 V. Qual é a carga no capacitor após 1 segundo? a) 0,5 mC b) 0,7 mC c) 0,3 mC d) 0,4 mC Resposta: b) Explicação: A carga Q = CV(1 - e^(-t/RC)). Para R = 15 Ω, C = 50 µF, V = 12 V e t = 1 s, temos Q = (50 × 10⁻⁶)(12)(1 - e^(-1/(15*(50×10⁻⁶)))) = 0,7 mC. 46) Um capacitor de 25 µF é conectado a uma fonte de 15 V. Qual é a energia armazenada e a carga no capacitor? a) 0,28 mJ e 0,375 mC b) 0,2 mJ e 0,5 mC c) 0,5 mJ e 0,25 mC d) 0,3 mJ e 0,4 mC Resposta: a) Explicação: A energia U = 0,5CV² = 0,5(25 × 10⁻⁶)(15)² = 0,28 mJ. A carga Q = CV = (25 × 10⁻⁶)(15) = 0,375 mC. 47) Um circuito RLC paralelo tem um resistor de 10 Ω, um capacitor de 20 µF e um indutor de 0,1 H. Se a tensão na fonte é de 50 V, qual é a corrente total fornecida pela fonte? a) 5 A b) 10 A c) 3 A d) 2 A Resposta: b)