Logo Passei Direto
Buscar

ELETROMAGNETISMO I - UNID II

Ferramentas de estudo

Questões resolvidas

Considere o circuito apresentado a seguir, que representa um capacitor de placas paralelas formado por um sensor capacitivo capaz de detectar ocorrências como a proximidade de um dado objeto dentro da região de análise coberta pelo sensor.
A respeito desse circuito, é correto afirmar que:
a carga nesse capacitor pode ser dada a partir do valor estabelecido de campo magnético uniforme.
a uma distância d entre as placas, e considerando-se que no meio há vácuo, a capacitância pode ser calculada como C = ε0A/d.

Assim como o campo elétrico, é possível estimarmos o potencial elétrico em função de alguns tipos de análises básicas, considerando o uso de cargas puntiformes: através de um conjunto de cargas puntiformes ou de somente uma delas, dependendo da necessidade da análise e da carga considerada que será aproximada, por exemplo. No caso de uma única carga puntiforme, avalia-se a energia potencial no local e a carga elétrica q 0. Além disso, é possível considerar a correlação indireta com o tipo do meio avaliado, que pode ser, inclusive, o vácuo. Com base nisso, qual seria uma forma de se calcular o potencial para um conjunto de n cargas elétricas puntiformes?


Material
páginas com resultados encontrados.
páginas com resultados encontrados.
left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

Questões resolvidas

Considere o circuito apresentado a seguir, que representa um capacitor de placas paralelas formado por um sensor capacitivo capaz de detectar ocorrências como a proximidade de um dado objeto dentro da região de análise coberta pelo sensor.
A respeito desse circuito, é correto afirmar que:
a carga nesse capacitor pode ser dada a partir do valor estabelecido de campo magnético uniforme.
a uma distância d entre as placas, e considerando-se que no meio há vácuo, a capacitância pode ser calculada como C = ε0A/d.

Assim como o campo elétrico, é possível estimarmos o potencial elétrico em função de alguns tipos de análises básicas, considerando o uso de cargas puntiformes: através de um conjunto de cargas puntiformes ou de somente uma delas, dependendo da necessidade da análise e da carga considerada que será aproximada, por exemplo. No caso de uma única carga puntiforme, avalia-se a energia potencial no local e a carga elétrica q 0. Além disso, é possível considerar a correlação indireta com o tipo do meio avaliado, que pode ser, inclusive, o vácuo. Com base nisso, qual seria uma forma de se calcular o potencial para um conjunto de n cargas elétricas puntiformes?


Prévia do material em texto

· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“Cargas positivas geram campo com divergência positiva, ou seja, com fluxo total para fora do volume; e cargas negativas produzem campo com divergência negativa, ou seja, fluxo para dentro do volume. [...] Levando em conta o significado físico do rotacional, podemos concluir que a circulação do campo ao longo de qualquer caminho é nula.” (NOTAROS, 2012, p. 16-17)
 
NOTAROS, B. M. Eletromagnetismo. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2012.
 
Considerando essas informações, é correto afirmar que:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Em um caminho fechado, para movimentar uma partícula que esteja eletricamente carregada, o trabalho feito pelo campo é igual a zero.
	Resposta Correta:
	 
Em um caminho fechado, para movimentar uma partícula que esteja eletricamente carregada, o trabalho feito pelo campo é igual a zero.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: analisando-se o campo elétrico por meio do cálculo do rotacional, com relação mais especificamente ao contexto físico desse parâmetro, é possível observar que a circulação do campo ao longo de um dado caminho será sempre nula. Na prática, isso significa que o trabalho feito para movimentar uma partícula carregada em um dado percurso fechado é nulo.
	
	
	
· Pergunta 2
0 em 1 pontos
	
	
	
	Considere o circuito apresentado a seguir, que representa um capacitor de placas paralelas formado por um sensor capacitivo capaz de detectar ocorrências como a proximidade de um dado objeto dentro da região de análise coberta pelo sensor:
Fonte: Adaptada de Why Design, Shutterstock, 2020.
 
A respeito desse circuito, é correto afirmar que:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
a carga nesse capacitor pode ser dada a partir do valor estabelecido de campo magnético uniforme.
	Resposta Correta:
	 
a uma distância d entre as placas, e considerando-se que no meio há vácuo, a capacitância pode ser calculada como C = ε0A/d.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: a carga Q pode ser estimada pela diferença de potencial e pela capacitância a partir da seguinte relação: Q = CV ab. Além disso, com base no valor do campo, a carga é dada por Q = E ε 0 e sabe-se que a variação da capacitância para fornecer informações ao sensor é dada em função da variação da distância entre as placas.
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	Os capacitores podem estar presentes nas mais diversas aplicações; um exemplo muito importante disso são os sensores capacitivos, utilizados para a detecção de proximidade, medições de nível, pressão etc. Além disso, os capacitores de placas paralelas podem ser utilizados para modelar uma série de relações físicas e características elétricas de problemas práticos, como a análise do campo elétrico, por exemplo.
Assim, com base nesse texto e no seu conhecimento acerca dos capacitores, analise as afirmativas a seguir.
I) A capacitância também está presente em efeitos indesejáveis, como a indução magnética.
II) O sensor para a ativação do airbag de um automóvel é um exemplo de capacitor.
III) Flashes de câmeras fotográficas profissionais podem ser obtidos de capacitores.
IV) O capacitor é capaz de fazer o armazenamento de cargas elétricas acumuladas.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
II e III.
	Resposta Correta:
	 
II e III.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: tanto o acionamento do airbag quanto o flash de uma câmera fotográfica são obtidos a partir do armazenamento de energia permitido por capacitores. No primeiro caso, por exemplo, trata-se de um capacitor de duas placas pequenas metálicas.
	
	
	
· Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“Entre os métodos indiretos de determinação da umidade do solo, aqueles que relacionam a umidade às propriedades dielétricas do meio solo-água-ar, como a Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) e as sondas de capacitância, têm se destacado nos últimos anos por apresentarem boa precisão e baixo risco para o operador. Esses métodos baseiam-se no fato de que a constante dielétrica dos minerais no solo não excede 12, enquanto a constante dielétrica da água pura é de aproximadamente 81.” (COSTA et al., 2014, p. 727)
COSTA, L. F. dos S. et al. Calibração do sensor dielétrico em diferentes tipos de solo.  Enciclopédia Biosfera, Goiânia, v. 10, n. 18, 2014. 
 
Agora, analise as afirmativas a seguir e julgue se são verdadeiras (V) ou falsas (F).
I) A presença de água no solo é capaz de denotar a variação dielétrica.
II) Existem sensores dielétricos para a medição adequada dessa relação.
III) Um material dielétrico possui características semelhantes às de semicondutores.
IV) Os dielétricos geralmente possuem resistividade mediana.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F e F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F e F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: sabe-se que a variação da constante dielétrica, estabelecida no meio formado pelo solo, pela água e pelo ar, está sim diretamente associada à presença da água (e à quantidade) no solo. Para medir tais relações, são usados sensores dielétricos.
	
	
	
· Pergunta 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“A existência de uma carga elétrica móvel, ou então de uma corrente elétrica estabelecida, gera um campo magnético nas vizinhanças, juntamente com um campo elétrico e, além disso, sabe-se que o campo magnético exerce uma dada força acerca de qualquer outra corrente elétrica ou carga elétrica que esteja se movendo, imersa neste campo magnético. [...]. Tal como no caso do campo elétrico, o campo magnético é um campo vetorial [...]” (YOUNG; FREEDMAN, 2009, p. 199)
 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física 3: eletromagnetismo. Tradução: Sonia Midori Yamamoto. 12. ed.  São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.
 
Assim, com base no exposto e em seus conhecimentos acerca do campo magnético, analise as afirmativas a seguir.
I) Na análise, é possível notar que a força magnética será sempre perpendicular ao plano formado pela velocidade ( ) e pelo campo magnético ( ).
II) Na análise, é possível notar que a força magnética pode ser calculada pelo produto da carga, campo magnético e velocidade, em função do ângulo entre v e B.
III) Existe sempre um único possível sentido para o vetor definido da força magnética: oposto ao plano de v com B.
IV) Assim como a força elétrica, a força magnética também depende do valor da velocidade desempenhada pela partícula.
 
As afirmativas corretas são:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II.
	Resposta Correta:
	 
I e II.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: sabe-se que, de fato, a direção da força magnética ( ) é sempre perpendicular à velocidade e ao campo magnético, quando analisamos as características vetoriais desta para qualquer problema prático. Assim, é válido calculá-la pelo módulo: . Além disso, considerando-se tal relação perpendicular, observa-se que a força pode, ainda, ser dada pelo módulo como: .
	
	
	
· Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	O fluxo magnético pode ser analisado por meio de uma superfície qualquer, sendo definido geralmente de forma análoga ao que é estabelecido no caso da análise acerca do fluxo elétrico, conforme visto pelo uso da Lei de Gauss. Para isso, basicamente divide-se a superfície analisada em elementos de área (pela área elementar dA) e estabelece-se o componente do campo magnético normal a esta superfície do elemento analisado (definida matematicamente pela notação B ⊥).
 
Considerando então o cálculo do fluxo magnético, é correto analisar que:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
o fluxo magnético visto através de uma superfície é dado por .
	Resposta Correta:
	 
o fluxo magnético visto através de uma superfície é dado por .
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: por definição, o fluxo magnético pode ser definido pelas seguintes relações matemáticas, considerando-se, na prática, o fluxo magnético normal à superfície, tal que: .
	
	
	
· Pergunta 7
1 em 1 pontosJohann Karl Friedrich Gauss, alemão, viveu entre 1777 e 1855 e foi um influente matemático que é lembrado até hoje. Ajudou com diversas contribuições matemáticas e, especificamente para o eletromagnetismo, trouxe uma série de revelações acerca da intensidade do campo elétrico com o uso de perspectivas geométricas.
Com base em seus conhecimentos, julgue os itens a seguir.
I. A Lei de Gauss permite o cálculo do fluxo total do campo estabelecido em uma dada área.
II. A Lei de Gauss, quando calculada em uma carga volumétrica, pode ser estabelecida pela área.
III. Ao analisar a carga elétrica usando a Lei de Gauss, é possível também entender o campo magnético.
IV. Os campos magnéticos são estabelecidos de maneira independente; por isso, são isolados.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II.
	Resposta Correta:
	 
I e II.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: a partir da relação , é possível determinar o fluxo elétrico total do campo elétrico E para uma carga pontual fora da área S. Além disso, é de fato verdade que a Lei de Gauss pode ser enunciada a partir da área, visto que a seguinte relação é válida: .
	
	
	
· Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	Assim como o campo elétrico, é possível estimarmos o potencial elétrico em função de alguns tipos de análises básicas, considerando o uso de cargas puntiformes: através de um conjunto de cargas puntiformes ou de somente uma delas, dependendo da necessidade da análise e da carga considerada que será aproximada, por exemplo. No caso de uma única carga puntiforme, avalia-se a energia potencial no local e a carga elétrica q 0. Além disso, é possível considerar a correlação indireta com o tipo do meio avaliado, que pode ser, inclusive, o vácuo.
Com base nisso, qual seria uma forma de se calcular o potencial para um conjunto de n cargas elétricas puntiformes?
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
	Resposta Correta:
	 
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: devemos considerar que, para uma única carga puntiforme, temos a seguinte relação para o cálculo do potencial elétrico: . No caso de várias cargas (n cargas puntiformes), a seguinte relação se torna válida: .
	
	
	
· Pergunta 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	Por meio da relação matemática também conhecida como Lei de Gauss do magnetismo, é possível analisar o fluxo magnético. Um exemplo disso é que o fluxo magnético total estabelecido através de uma dada superfície fechada, de qualquer tipo e em qualquer situação, será igual a zero. Então, a seguinte relação matemática é válida , o que pode ser verificado na prática a partir do desenho de uma superfície fechada em um dado mapa de campo magnético qualquer.
Assim, com base no exposto e em outras importantes relações do fluxo e do campo magnético, considere as afirmativas a seguir e julgue se são verdadeiras (V) ou falsas (F).
 
I) A densidade do fluxo magnético pode ser medida. Para isso, utilizamos o próprio valor do campo magnético
II) O movimento realizado por uma partícula carregada, estando esta imersa em campo magnético e sem campo elétrico, tende a variar.
III) A maneira como a velocidade da partícula no campo magnético varia pode ser explicada pela perpendicularidade da força.
IV) Assim como na Lei de Gauss, aplicável a uma dada superfície fechada, a área elementar diverge da superfície, considerando-se o vetor.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, F, F e V.
	Resposta Correta:
	 
V, F, F e V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: sabe-se que o módulo do campo magnético é correspondente, de fato, ao valor do fluxo por unidade de área, considerando-se ainda uma dada área ortogonal a esse campo. Dessa forma, é comum a associação frequente do próprio termo densidade de fluxo magnético ao termo “raiz” campo magnético. Além disso, como aplicamos a uma superfície fechada, assim como para a Lei de Gauss, sabe-se que o vetor de área elementar sempre apontará para fora da superfície.
	
	
	
· Pergunta 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	A averiguação de fenômenos como a indução magnética pode ser feita por meio da Lei de Gauss, analisando-se a integral de superfície do campo magnético aplicada à área, por exemplo. A partir desse tipo de análise, é possível encontrar diferentes conclusões – nesse caso, acerca do fluxo magnético em uma dada superfície. Além disso, é possível estabelecer relações como o rotacional da indução acerca de cargas em repouso ou de cargas em movimento, considerando, por exemplo, que as fontes não variam no tempo.
 
Agora, analise as afirmativas a seguir e julgue se são verdadeiras (V) ou falsas (F).
I) O fluxo magnético que é estabelecido em qualquer superfície fechada é zero.
II) O fluxo total da densidade de corrente, em superfície fechada, é a corrente total.
III) Para densidades estáticas, tanto de carga quanto de corrente, tem-se .
IV) A Lei de Gauss é aplicável mesmo em análises nas quais o campo não é conhecido.
 
A sequência correta é:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F e F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F e F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: aplicando-se a Lei de Gauss, percebe-se que o fenômeno da indutância magnética compreende um campo de divergência nula. Se utilizarmos a Lei de Gauss para a análise, concluímos que o fluxo magnético, em qualquer superfície fechada, será sempre igual a zero. Além disso, sabe-se que, pelo princípio da continuidade, o fluxo total da densidade de corrente, estabelecido em uma superfície fechada, será o mesmo da corrente elétrica total que estiver atravessando essa superfície.
	
	
	
Quinta-feira, 1 de Abril de 2021 16h14min07s B

Mais conteúdos dessa disciplina