Questões de Concurso Sobre eletricidade em física

O campo elétrico de uma onda plana e monocromática que se propaga no vácuo em um ponto genérico e em um instante genérico t é dado por = E_x + E_y onde E_x = A cos(kx – ωt) e E_y = 2A cos(kx – ωt), onde k é uma constante positiva e ω = kc, sendo c o módulo da velocidade da luz no vácuo. Podemos afirmar que essa onda

Duas esferas de massas iguais, A, carregada com uma carga Q_A, e B, carregada com uma carga Q_B, de mesmo sinal que Q_A, estão suspensas por fios isolantes de comprimentos iguais ao mesmo ponto de um suporte. Formulam-se três hipóteses a respeito das posições das esferas quando o sistema formado por elas estiver em equilíbrio (repouso):
A hipótese correta é

Um gerador de força eletromotriz ε e resistência interna r alimenta um resistor, como mostra a figura a seguir.
Se o gerador estiver desenvolvendo sua potência útil máxima, a indicação do amperímetro (ideal), indicado na figura, será igual a

A figura mostra as linhas de força do campo eletrostático criado pela carga puntiforme positiva Q. Na figura, estão indicados três pontos: A, B e C. Os pontos B e C pertencem à mesma linha de força, enquanto os pontos A e B são equidistantes da carga Q.
Os potenciais eletrostáticos V(A), V(B) e V(C) nos pontos A, B e C, respectivamente, são tais que

Considere um fio vertical infinito por onde flui uma corrente estacionária i com sentido para cima e uma espira quadrada, inicialmente em repouso, e que tem dois de seus lados paralelos ao fio. A espira e o fio estão no mesmo plano.

A espira é colocada em movimento de translação ao longo desse plano com velocidade constante, paralela ao fio e de módulo V, como ilustra a figura 1.

Denote por i₁ a corrente induzida nessa espira

A figura 2 mostra uma situação em tudo idêntica à primeira, exceto pelo fato de que a velocidade da espira é perpendicular ao fio, com a espira se afastando do fio.

Denote por i₂ a corrente induzida na espira nessa situação.

A respeito das correntes induzidas i₁ e i₂ , assinale a afirmativa correta.

A compreensão e o domínio das ondas eletromagnéticas,previstas pela teoria de Maxwell, estabelecida na segunda metade do século XIX, revolucionaram a tecnologia e os meios de comunicação.

Considere uma onda eletromagnética se propagando no vácuo.Suponha que o campo elétrico dessa onda seja dado, utilizando-se um sistema cartesiano de coordenadas, pela expressão

onde E₀, e K são constantes positivas, com = Kc, sendo c a velocidade da luz no vácuo e , os vetores unitários da base cartesiana.

A esse respeito, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) A amplitude do campo elétrico dessa onda é E₀ = √2

( ) Essa onda se propaga tanto na direção de quanto na direção de .

( ) Essa onda está circularmente polarizada.

As afirmativas são, respectivamente,

A respeito a Lei de Gauss, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa. ( ) Dada uma superfície fechada S e um conjunto de N cargas puntiformes em repouso, a lei de Gauss afirma que o campo eletrostático em um ponto P no interior de S é igual à soma vetorial apenas dos campos das cargas no interior de S. ( ) A lei de Gauss só é válida para distribuições de carga com simetria esférica ou cilíndrica. ( ) A lei de Gauss afirma que o fluxo do campo elétrico através de qualquer superfície fechada é igual ao produto de todas as cargas no interior dessa superfície dividido pela permissividade elétrica do vácuo. As afirmativas são, respectivamente,

Três pequenas esferas idênticas, A, B e C, carregadas com cargas respectivamente iguais a Q_A, Q_B e Q_C são abandonadas, alinhadas, sobre uma superfície plana e horizontal, com a esfera C mais próxima de A do que de B, como ilustra a figura a seguir.

Verifica-se que, assim abandonadas, apesar de serem desprezíveis os atritos entre elas e a superfície de apoio, as três permanecem em repouso.

Nesse caso, se e a distância entre as esferas A e B for d, a distância x entre as esferas A e C será

O gráfico anexo representa o característico tensão-corrente de um resistor ôhmico R e de um resistor não ôhmico S

Para alimentá-los usa-se uma fonte de tensão que mantém em seus terminais uma diferença de potencial constante sob quaisquer condições. Os resistores podem ser ligados à fonte de tensão como ilustram os esquemas 1 e 2, nos quais o amperímetro é ideal.

No circuito ilustrado no esquema 1, o amperímetro indica 6 A. Já no circuito ilustrado no esquema 2, o amperímetro indica

Quando se liga o interruptor de um abajur, sua lâmpada de incandescência acende quase instantaneamente. Isso nos dá a impressão de que os elétrons que estavam próximos ao interruptor saem em disparada através do fio até chegarem ao filamento da lâmpada e transferirem para ele a energia elétrica que transportam, o que é falso.

O movimento dos elétrons através de um fio condutor é muito lento. O que viaja muito rapidamente através do fio é a informação fornecida a todos os elétrons livres do fio de que o interruptor foi ligado (isto é, o que é veloz é o fornecimento de energia elétrica aos elétrons livres do fio quando se liga o interruptor). Para analisarmos a velocidade com que, em média, os elétrons se deslocam através de um fio condutor, imaginemos um fio de cobre cilíndrico, de seção reta uniforme de área igual a 1,0 x 10^-6 m² , percorrido por uma corrente elétrica de 2,72 A de intensidade.

Obs.: sabe-se que no cobre há 8,5 x 10²⁸ elétrons livres por metro cúbico.

Sendo o módulo da carga do elétron e = 1,6 x 10^-19C, a velocidade com que, em média, os elétrons estão se deslocando através desse fio é de

Um ferro elétrico de 1200 W – 127 V é ligado a uma tomada de 127 V durante 45 minutos.

Supondo que a massa de um fusca seja igual a 0,90 t e que o módulo da aceleração da gravidade seja g = 10m/s².

A energia consumida pelo ferro elétrico nesse intervalo de tempo é igual à variação da energia potencial gravitacional necessária para transportar, desde a base até o topo de um prédio de 36 m de altura,

Uma carga elétrica Q puntiforme situada no plano indicado a seguir cria no ponto M um campo elétrico cujo módulo é 5 N/C. A intensidade do campo elétrico criado por essa carga no ponto P é:

Em uma residência, durante um intervalo de 30 dias, o forno de micro‐ondas não foi utilizado, porém foi mantido ligado na tomada, operando em ‘stand‐by’ com uma potência de 5 W. O consumo de energia desse micro‐ondas no período considerado é equivalente ao consumo de uma lâmpada de 60 W que permanece ligada sem interrupção por:

Diversas propriedades dos sólidos são entendidas com o conceito de bandas de energia. A natureza dessas bandas determina se o material é isolante, condutor ou semicondutor. A banda de valência é a banda de energia mais elevada que está ocupada por elétrons, e a banda de condução é a banda de energia menos elevada que está desocupada pelos elétrons. Considerando essas informações, e com base na figura apresentada, é correto afirmar que o esquema da esquerda corresponde a um

A corrente alternada surge da frequente variação no sentido do fluxo magnético que atravessa um solenoide. Quando essa variação tem uma frequência bem definida, a corrente também se alterna com uma frequência bem definida. Quanto à teoria física que envolve a corrente alternada, assinale a alternativa correta.

Hoje em dia, raramente aparece nos livros didáticos a força de ampère entre elementos de corrente. Em vez disso, utiliza-se normalmente do conceito do “campo magnético” para explicar as interações magnéticas, eletromagnéticas e eletrodinâmicas.

ASSIS, A. K. T; CHAIB, J. P. M. C. Eletrodinâmica de ampère. Campinas: Ed. Unicamp, 2011, com adaptações.

No que se refere à teoria física de ação a distância para o eletromagnetismo, é correto afirmar que o campo magnético é

Uma superfície gaussiana esférica contorna uma carga elétrica puntual q, colocada em seu respectivo centro. Se a carga for triplicada, o fluxo total através da superfície

Duas placas paralelas separadas por uma distância d são ligadas aos polos de uma bateria, como representado na figura. Nesse caso, é correto afirmar que o campo elétrico na região interior das placas

Cabos metálicos são utilizados na transmissão de energia elétrica desde a fonte geradora até a fonte consumidora. Tais cabos possuem uma geometria cilíndrica de raio r e resistividade p, uma propriedade que depende do material constituinte. Assinale a alternativa que corresponde à resistência elétrica por unidade de comprimento desses cabos de transmissão.

Em função da crise energética por que passou o Brasil, o uso de lâmpadas mais econômicas tem sido incentivado. O custo do kWh, em determinada região, é de R$ 0,55 (bandeira vermelha). Considerando que uma lâmpada de LED de 10 W tem luminosidade equivalente a uma lâmpada incandescente de 100 W, o custo para se manterem ligadas, durante cinco horas, as lâmpadas de LED e a incandescente, respectivamente, seria de