A2 ELETROMAGNETISMO I

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GRA0684 - ELETROMAGNETISMO I 
 
ATIVIDADE A2 
 
Pergunta 1 
 
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. 
a) F, V, V e V. 
b) V, V, F e F. 
c) V, F, V e F. 
d) V, F, F e F. 
e) F, F, V e V. 
 
Pergunta 2 
 
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. 
a) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
b) A asserção I é falsa e a II é verdadeira. 
c) As proposições I e II são falsas. 
d) A asserção I é verdadeira e a II é falsa. 
e) As asserções I e II são verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I. 
 
Pergunta 3 
 
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: D 
 
 
 
Pergunta 4 
 
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: 
a) O rotacional fornece base física e matemática para analisar questões como a 
distribuição das cargas na origem do plano. 
b) Considerando um campo magnético, o trabalho realizado em uma dada situação 
deve ser medido em partículas carregadas positivamente. 
c) Em um caminho fechado, para movimentar uma partícula que esteja 
eletricamente carregada, o trabalho feito pelo campo é igual a zero. 
d) O rotacional fornece informações, tanto físicas quanto matemáticas, acerca da 
quantidade de fluxo magnético no plano. 
e) Para o deslocamento de uma partícula eletricamente carregada, o trabalho feito 
pelo campo magnético é igual à metade da energia elétrica da partícula. 
 
Pergunta 5 
 
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. 
a) Em certos casos, a distribuição linear de cargas pode ser utilizada para o cálculo 
de um campo radial. 
b) Um segmento de fio pode fazer parte de um circuito elétrico único, e o entorno 
não exerce influência na indução. 
c) Caso a distribuição da corrente elétrica seja filamentar, há uma relação 
específica para estabelecimento do campo magnético. 
d) Por conta da própria relação de continuidade, sabe-se que um segmento de fio 
está isolado do espaço 
e) A indução magnética em um fio reto é calculada em função da unidade de área 
elementar. 
 
Pergunta 6 
 
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: 
a) com relação à unidade de medida, tem-se que o fluxo é dado por Henry/m. 
b) o ângulo ϕ utilizado para estimar o fluxo é visto da variação do campo. 
c) o fluxo magnético é uma grandeza do tipo vetorial, por natureza. 
d) o fluxo magnético visto através de uma superfície é dado por 𝜙# = ∫𝐵 ⊥ dA. 
e) o ângulo ϕ no cálculo do fluxo é o ângulo formado entre a velocidade e B. 
 
Pergunta 7 
 
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 ∮𝐵*⃗ ∙ 𝑑𝐴*****⃗ = 0, 
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. 
a) F, F, V e V. 
b) V, F, V e F. 
c) F, V, V e V. 
d) V, F, F e V. 
e) V, F, F e F. 
 
Pergunta 8 
 
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. 
a) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
b) A asserção I é falsa e a II é verdadeira. 
c) As asserções I e II são verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I. 
d) A asserção I é verdadeira e a II é falsa. 
e) As proposições I e II são falsas. 
 
Pergunta 9 
 
Johann 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: 
a) I e II. 
b) I e III. 
c) III e IV. 
d) I e IV. 
e) II e IV. 
 
Pergunta 10 
 
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: 
a) no caso do sensor, a variação da capacitância, na prática, é estabelecida pela 
variação da área das placas. 
b) caso o campo elétrico seja fornecido, a carga pode ser estimada a partir do 
campo em função do volume. 
c) caso o campo elétrico seja fornecido, a carga pode ser calculada como Q = EA. 
d) a carga nesse capacitor pode ser dada a partir do valor estabelecido de campo 
magnético uniforme. 
e) a uma distância d entre as placas, e considerando-se que no meio há vácuo, a 
capacitância pode ser calculada como C = ε0A/d.