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GABARITO DEFINITIVO com respostas e avaliações dos problemas e das questões da 1a PROVA FUNDAMENTOS DE ELETROMAGNETISMO 09/04/2016 10:00-11:40 ENSINO A DISTANCIA, PROF. VALERI KOKCHENEV Total pontos: (P1+Q1+P2) + (P3+P4) = (7+5+11) + (6+6) = 23+12 = 35 Problema 1. As duas cargas q da figura estão fixas à distância 2a e a carga q' está posicionada de modo que as três cargas formam um triângulo isósceles. Pontos P1= 7= 2(A) +3(B) +2(C). Questão 1 Uma superfície esférica fechada de raio a está em campo uniforme E. Qual é o fluxo do campo através da superfície? Pontos Q1= 5 Problema 2.A Figura mostra uma casca esférica não condutora com a carga Q positiva/negativa B) Apresente o resultado da variação da carga q(r) no gráfico e C) encontre a constante C. D) Apresente a relação ( ) /E r G do modulo do campo ( )E r , onde 0/ 2G C para D1) regiao I, D2) regiao II e D3) regiao III; D4) esboçar o gráfico do modulo do campo ( )E r , colocando no eixo vertical todos os valores do campo nos pontos característicos, ou seja E(0), E(a) e E(b). A) A) Coloque todas as forças no desenho. B) Calcule a relação 1( ) /F h F onde ( )F h é a força total sobre a carga q' e 2 1 0/ 2F qq h . Apresentar o resultado para a = h (= 2h; = 3h) C) Calcule maxh para qual valor da força sobre a carga q' tem valor máximo. Apresentar o resultado para a relação max /h b onde b = a (= 2a; = 3a) . distribuída em seu corpo com a densidade volumétrica variando na forma ρ(r)= C/r na região II, onde C é uma constante. Calcule a variação do modulo da carga q(r) e do vetor do campo elétrico E(r) com a distancia r ao centro da casca nas três regiões: I) 0 < r ≤ a, II) a < r ≤ b e III) r > b. A) Coloque todos os vetores do campo no desenho; Pontos P2 = 11 = 1 (A)+1(B)+2(C)+3(D)+4(D4) Pontos D =3= 1(D1)+1(D2)+1(D3) Pontos D4 = 4 = 1(EI)+1(EII)+1(EIII)+1[E(b)] Problema 3. Duas cascas esféricas condutora concêntricas de raios RI = R e R2 = 2R (= 4R, =3R) estão carregadas com cargas de sinais opostos e módulo q, como se vê na figura. Pontos P3 = 6 = 2(A) +2(B) +2(C) Problema 4. Considere um capacitor de armaduras planas da distancia D e da área A (2A, 4A),omo visto na figura. Pontos P4 = 6 = 2(A) +2(B) +2(C) Total pontos: (P1+Q1+P2) + (P3+P4) = (7+5+11) + (6+6) = 23+12 = 35 A) Qual é a capacitância C0 do sistema preenchido com vacum? B) Qual é a energia do capacitor U0 com potenciais +V e –V nas suas placas? C) Qual será a capacitância nova C´ do sistema após de preenchimento com dielétricos de constante k1 - uma metade do espaço, e de constante k2 – outra metade do espaço. A) Mostre a configuração de cargas induzidas nas cascas e esboce as linhas de força do campo elétrico E. B) Encontre a intensidade volumétrica u da energia do campo elétrico e C) calcule a energia sisU associada ao campo elétrico gerado pelo sistema. Apresente o resultado para 0/sisU U onde 2 0 0/16U q . área
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