Questões de Concurso
Comentadas sobre eletricidade em física
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Uma estufa possui duas resistências como elemento de aquecimento, ligadas internamente em paralelo, conforme ilustração abaixo.
Admitindo-se que a rede elétrica forneça tensão alternada de 220 V e que, nesta condição, a potência de cada uma das
resistências é de 3700 W, o valor da energia consumida pela estufa no intervalo de 240 minutos será de, aproximadamente,
Considere o sistema de esferas concêntricas mostrado na figura abaixo. A esfera mais interna é feita de um material isolante, com uma densidade de carga ρ (região 1). As regiões 2 e 4 estão vazias. A região 3 é uma casca esférica condutora com carga Q. Q e ρ são positivos.
O campo elétrico é nulo
Na aplicação esboçada na figura II, elétrons fluirão pela superfície do corpo do indivíduo no sentido do maior para o menor potencial elétrico.
No RedTacton, para a segurança do indivíduo, a voltagem entre os aparelhos de comunicação A e B não pode exceder a 30 V.
Baseando-se nos estudos de Michael Faraday, Maxwell unificou, em 1864, os fenômenos elétricos e magnéticos observáveis, em um trabalho que estabeleceu conexões entre as várias teorias da época, derivando uma das mais elegantes teorias já formuladas. Maxwell demonstrou, com essa nova teoria, que vários fenômenos elétricos e magnéticos poderiam ser descritos em apenas quatro equações, na forma diferencial, conhecidas atualmente como Equações de Maxwell.
Internet: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br> (com adaptações).
(1) os campos magnéticos são rotacionais, isto é, não existem monopolos magnéticos; e
(2) correntes elétricas ou cargas em movimento geram campos magnéticos.
Tomando o texto acima como referência inicial, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, as equações de Maxwell das quais essas afirmativas são consequências.
Com base nessa situação hipotética, a economia de energia elétrica, em 1 h, em kWh, foi igual a
Um fio retilíneo longo está situado sobre o eixo Y conforme mostra a Figura abaixo. Esse fio conduz uma corrente I, no sentido negativo do eixo (– OY).
Além do campo magnético produzido pelo fio, existe um
campo magnético uniforme no espaço dado por 
.
A expressão do campo magnético total no ponto a, situado
a uma distância L da origem é:
A figura precedente ilustra graficamente o comportamento
do ângulo de fase Φ em função da frequência de ressonância
ω = 2πf, para um circuito RLC, em que . Nessa
figura, alguns valores de Φ em função de ω estão representados.
Com base nesse gráfico e nessas informações, julgue o item que se segue.
A intensidade média de uma onda eletromagnética é
inversamente proporcional ao módulo do vetor campo elétrico.
A figura precedente ilustra graficamente o comportamento
do ângulo de fase Φ em função da frequência de ressonância
ω = 2πf, para um circuito RLC, em que . Nessa
figura, alguns valores de Φ em função de ω estão representados.
Com base nesse gráfico e nessas informações, julgue o item que se segue.
A frequência de ressonância ƒ é igual a 1.000/2π Hz.
A figura II precedente mostra a representação fasorial da corrente e da voltagem instantâneas do circuito RLC ilustrado na figura I. Nesse circuito, é ilustrado um indutor de indutância L, um capacitor de capacitância C, um resistor de resistência R e uma fonte de voltagem alternada de V. Na figura II, ω = 2πf é a frequência angular de ressonância, e Φ é a fase entre o vetor amplitude de corrente I e o vetor amplitude de voltagem V, em que V = IZ. Z é a impedância do circuito. Considerando essas informações, julgue o item a seguir.
Na situação em que o sistema absorve a máxima energia,
ou seja, na condição de ressonância, o ângulo 
A figura II precedente mostra a representação fasorial da corrente e da voltagem instantâneas do circuito RLC ilustrado na figura I. Nesse circuito, é ilustrado um indutor de indutância L, um capacitor de capacitância C, um resistor de resistência R e uma fonte de voltagem alternada de V. Na figura II, ω = 2πf é a frequência angular de ressonância, e Φ é a fase entre o vetor amplitude de corrente I e o vetor amplitude de voltagem V, em que V = IZ. Z é a impedância do circuito. Considerando essas informações, julgue o item a seguir.
A potência média desse circuito é dada por 
A figura precedente é constituída de um solenoide
considerado ideal, de indutância L e n espiras por unidade de
comprimento, conectado em série a um resistor R e a um capacitor
carregado, de capacitância C. A carga no capacitor é q = Cε,
em que ε é a voltagem máxima utilizada para carregar o circuito.
Em t = 0, a chave é ligada.
Com base nessas informações, julgue o item subsecutivo.
A equação relacionada a esse circuito, no qual q é a carga e t
o tempo, pode ser expressa por 
A figura precedente é constituída de um solenoide
considerado ideal, de indutância L e n espiras por unidade de
comprimento, conectado em série a um resistor R e a um capacitor
carregado, de capacitância C. A carga no capacitor é q = Cε,
em que ε é a voltagem máxima utilizada para carregar o circuito.
Em t = 0, a chave é ligada.
Com base nessas informações, julgue o item subsecutivo.
O campo no interior do solenoide, em função da corrente i,
é dado por B = μ0 n i, em que μ0 é a permeabilidade
magnética do meio.
A figura precedente ilustra um experimento que
permite medir a força magnética utilizando-se uma balança
conhecida como balança de Roberval. O circuito mostrado
nessa figura é constituído de uma fonte contínua de voltagem
ε = 10 V, um resistor de R = 10 Ω, ligados em série a uma
espira retangular com resistência nula. Na base da espira de
largura L = 5 cm, está delineada uma região na qual atua
um campo magnético de módulo B, com direção perpendicular
à folha do papel. Quando a chave é ligada, uma corrente percorre
a espira, e o efeito impulsiona a posição da massa localizada
no braço esquerdo da balança a se deslocar para cima, no sentido
vertical. Para retornar à situação original, é necessário adicionar
uma pequena massa de 1 mg na balança.
Com base nessas informações, julgue os itens seguintes, considerando o valor da gravidade igual a 10 m/s2 e a carga do elétron igual a 1,6 × 10-19 C.
O campo magnético é igual a 3/2 T.
A figura precedente ilustra um experimento que
permite medir a força magnética utilizando-se uma balança
conhecida como balança de Roberval. O circuito mostrado
nessa figura é constituído de uma fonte contínua de voltagem
ε = 10 V, um resistor de R = 10 Ω, ligados em série a uma
espira retangular com resistência nula. Na base da espira de
largura L = 5 cm, está delineada uma região na qual atua
um campo magnético de módulo B, com direção perpendicular
à folha do papel. Quando a chave é ligada, uma corrente percorre
a espira, e o efeito impulsiona a posição da massa localizada
no braço esquerdo da balança a se deslocar para cima, no sentido
vertical. Para retornar à situação original, é necessário adicionar
uma pequena massa de 1 mg na balança.
Com base nessas informações, julgue os itens seguintes, considerando o valor da gravidade igual a 10 m/s2 e a carga do elétron igual a 1,6 × 10-19 C.
Caso o circuito seja percorrido por uma corrente de 1 A,
o número de elétrons que passam, em 1 segundo,
por determinada região da espira é menor que 1019.
A figura precedente ilustra um experimento que
permite medir a força magnética utilizando-se uma balança
conhecida como balança de Roberval. O circuito mostrado
nessa figura é constituído de uma fonte contínua de voltagem
ε = 10 V, um resistor de R = 10 Ω, ligados em série a uma
espira retangular com resistência nula. Na base da espira de
largura L = 5 cm, está delineada uma região na qual atua
um campo magnético de módulo B, com direção perpendicular
à folha do papel. Quando a chave é ligada, uma corrente percorre
a espira, e o efeito impulsiona a posição da massa localizada
no braço esquerdo da balança a se deslocar para cima, no sentido
vertical. Para retornar à situação original, é necessário adicionar
uma pequena massa de 1 mg na balança.
Com base nessas informações, julgue os itens seguintes, considerando o valor da gravidade igual a 10 m/s2 e a carga do elétron igual a 1,6 × 10-19 C.
A corrente que percorre o circuito é de 1,5 amperes.
Quando a chave Ch for aberta, a energia dissipada pelo resistor R2 será
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