A2 GRA0684 ELETROMAGNETISMO I GR0819211

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· Pergunta 1
0 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:
	
 
F, F, V e V.
	Resposta Correta:
	 
V, F, F e V.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: caso exista somente campo magnético em uma dada região analisada, qualquer partícula carregada nesse local se moverá com módulo de velocidade constante. Isso se deve ao fato de que a força magnética, considerando sua característica vetorial, é sempre perpendicular à velocidade desempenhada pela partícula.
· Pergunta 2
0 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 é uma grandeza do tipo vetorial, por natureza.
	Resposta Correta:
	
 
o fluxo magnético visto através de uma superfície é dado por 
.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: o fluxo magnético trata de uma grandeza escalar, dada em Webers (Wb) ou Tesla (T) vezes m². Além disso, o ângulo ϕ é dado entre a normal e o vetor B, ou seja, entre B ⊥ e o vetor do campo magnético (que matematicamente corresponde a B).
· Pergunta 3
0 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:
	
 
Considerando um campo magnético, o trabalho realizado em uma dada situação deve ser medido em partículas carregadas positivamente.
	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 incorreta: a análise deve ser feita pelo campo elétrico – a partir do rotacional, por exemplo. Especificamente nesse caso, é possível observar que a circulação do campo, em qualquer caminho (sendo o percurso fechado), fará com que o trabalho realizado na movimentação de uma partícula carregada, positivamente ou não, seja nulo. Além disso, o rotacional permite constatar a existência do campo elétrico.
· Pergunta 4
0 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, F, F e F.
	Resposta Correta:
	
 
V, V, F e F.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: considerando-se densidades estáticas, tanto da carga quanto da corrente, a seguinte relação é verdadeira: 
. Além disso, a Lei de Gauss pode ser usada somente quando conseguimos trazer o valor da intensidade do campo elétrico (E).
· Pergunta 5
1 em 1 pontos
	Leia o excerto a seguir:
“[...] os franceses Jean-Baptiste Biot e Félix Savart, baseados nos resultados de Oersted, verificaram experimentalmente que a força exercida pelo campo gerado pela corrente elétrica em um fio reto sobre o polo magnético de um ímã é proporcional à intensidade da corrente, inversamente proporcional ao quadrado da distância perpendicular ao fio e atua na direção perpendicular ao plano que contém o fio e o ponto de atuação.” (SILVA et al., 2014, p. 19)
 
SILVA, C. E. da et al. Eletromagnetismo: fundamentos e simulações. São Paulo, 2014.
 
Analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I) A indução magnética, juntamente com a força magnética, pode ser reescrita a partir de uma distribuição de cargas
Porque:
II) A indução magnética pode ser resumida a um campo magnético com divergência nula.
Assinale a alternativa correta.
		Resposta Selecionada:
	
 
A asserção I é falsa e a II é verdadeira.
	Resposta Correta:
	
 
A asserção I é falsa e a II é verdadeira.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: tanto a força magnética quanto o processo de indução magnética podem ser escritos, matematicamente, como função da distribuição de correntes. Dessa forma, a proposição I é falsa. Além disso, sabe-se que a indução magnética pode ser compreendida na prática como um campo magnético de divergência nula. Por isso, a proposição II é verdadeira.
· Pergunta 6
0 em 1 pontos
	Considerando na análise fontes que não sofrem variação com o tempo, podemos considerar – ou simplesmente já utilizar, devido à situação prática estabelecida – cargas em repouso ou então que fazem algum tipo de movimento uniforme. Tais colocações físicas estão diretamente relacionadas tanto à densidade de carga quanto à corrente elétrica constante. Além disso, sabe-se que a relação de divergência é, matematicamente e na prática, nula.
 
Com base no exposto, analise as opções e assinale a alternativa correta.
		Resposta Selecionada:
	
 
Em certos casos, a distribuição linear de cargas pode ser utilizada para o cálculo de um campo radial.
	Resposta Correta:
	
 
Caso a distribuição da corrente elétrica seja filamentar, há uma relação específica para estabelecimento do campo magnético.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: no caso do fio reto, considera-se como base para cálculo do campo magnético a distribuição filamentar. Além disso, é de fato pela continuidade que sabemos que o fio não está isolado no espaço e que o restante dos elementos também contribuirá para a indução. Ademais, tem-se a correlação da distribuição linear com o campo magnético radial.
· Pergunta 7
0 em 1 pontos
	Leia o excertoa 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 III.
	Resposta Correta:
	
 
I e II.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: sabe-se que a força pode ter dois possíveis sentidos, opostos na direção perpendicular formada pelo plano de v com B. Além disso, diferentemente da força elétrica, a força magnética depende da velocidade desenvolvida pela partícula, visto que a força elétrica sempre se mantém, ou seja, é a mesma com a carga elétrica estando ou não em repouso.
· Pergunta 8
0 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:
	
 
III e IV.
	Resposta Correta:
	
 
II e III.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: a indução magnética não possui relação alguma com a capacitância e, para ilustrar, é possível citar a capacitância formada entre os pinos de certos tipos de conexão de chips de computador. Sabe-se ainda que o capacitor é um dispositivo capaz de armazenar energia potencial elétrica e carga elétrica.
· Pergunta 9
0 em 1 pontos
	O potencial elétrico em um ponto qualquer é dado a partir da energia potencial elétrica em função da quantidade de carga que existe. É por essa razão que há energia potencial por unidade de carga e que uma possível unidade utilizada nesse caso é J/C (Joule/Coulomb) – e Volts está diretamente relacionado. É possível ainda interpretar o potencial elétrico como diretamente relacionado à força elétrica existente na situação analisada.
Dessa forma, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I) O potencial elétrico também pode ser representado em função do trabalho do deslocamento, de um lote de carga de um dado ponto A até B
Porque:
II) Vab, por exemplo, é interpretada como o potencial de b em relação a um dado ponto a.
 
Assinale a alternativa correta.
		Resposta Selecionada:
	
 
A asserção I é verdadeira e a II é falsa.
	Resposta Correta:
	
 
As proposições I e II são falsas.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: o trabalho de deslocamento de carga do ponto A até B é analisado em função do deslocamento de uma única unidade de carga. Além disso, Vab representa o potencial elétrico de a com relação a um ponto b qualquer.
· Pergunta 10
1 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 uma distância d entre as placas, e considerando-se que no meio há vácuo, a capacitância pode ser calculada como C = ε 0A/d.
	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 correta: sendo d a distância entre as placas iguais do capacitor paralelo, A a área dessas placas (a mesma, logicamente, pois normalmente utilizam-se placas iguais) e considerando-se ainda que o meio no qual o dielétrico é estabelecido é o vácuo, a capacitância pode ser calculada no caso como: C = ε 0A/d.