Questões Militares Comentadas sobre eletrodinâmica - corrente elétrica em física

Uma sonda composta por um conjunto de m espiras de raio r e colocada no interior de um solenoide de n espiras circulares e comprimento L. O solenoide e conectado a um circuito C composto por uma fonte de tensão variável U e um resistor de resistência elétrica R. A tensão da fonte cresce linearmente com o tempo t, conforme a relação:

A sonda é conectada a um voltímetro e orientada de modo que o eixo axial de suas espiras seja paralelo ao campo magnético. Considere que R e muito maior do que a resistência/impedância proporcionada pelo solenoide e que a permeabilidade magnética do interior do solenoide é µ₀ . 




A magnitude da tensão medida pelo voltímetro e:

Os disjuntores elétricos são elementos do circuito que podem funcionar como “chaves” para desarmar um circuito elétrico quando percorridos por uma corrente superior ao que eles suportam.
A fim de prevenir possíveis acidentes causados por correntes elétricas, Edilson pediu a um eletricista que instalasse em seu apartamento uma ligação para os três chuveiros de sua residência e que cada um fosse submetido a uma mesma tensão igual a 220V. Assim, seria instalado um disjuntor nessa ligação para que os chuveiros pudessem funcionar simultaneamente. Cada chuveiro instalado por Edilson possui uma potência máxima de 6kW quando ligado a 220V.
Com base nesses dados, é CORRETO afirmar que o menor valor que o disjuntor a ser instalado deve suportar para proteger a instalação elétrica dos chuveiros, a fim de prevenir possíveis acidentes elétricos é de:

Para investigar o comportamento elétrico de um dado resistor, foram feitas medidas aplicando-se diferentes valores de diferenças de potencial ΔV sobre esse resistor e observando-se os valores de corrente i correspondentes, conforme gráfico ao lado.
Considerando as informações apresentadas no enunciado e no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da potência P_R dissipada pelo resistor quando uma diferença de potencial ΔV = 2 V é aplicada sobre ele.

Falhas em circuitos elétricos costumam ser a causa de acidentes que acabam provocando incêndios de pequena ou grande monta, acionando o trabalho dos bombeiros. Tais incidentes, em geral, ocorrem por curtocircuitos e sobrecarga de corrente. Nesse sentido, considere o circuito a seguir, com R1= 6 Ω, R₂ = R₃= 2 Ω e uma voltagem de 14 V, e determine a corrente elétrica i no circuito.

Um ventilador elétrico tem, geralmente, três velocidades de rotação. Para cada uma há uma específica corrente elétrica percorrendo o circuito onde se encontra o motor que aciona as pás. Na medida em que se passa de uma velocidade para outra maior,

A figura mostra um circuito em que um gerador de fem 24 V alimenta um circuito ideal com resistores de 2,0 Ω, 2,0 Ω e 3,0 Ω, e um motor de fcem 6,0 V.

A potência dissipada pelo motor, em W, deve ser de

Nas alternativas a seguir demonstram-se quatro maneiras diferentes de associar cinco capacitores de mesmo valor de capacitância “C”. Assinale a alternativa que apresenta a associação com o menor valor de capacitância equivalente.  

Um circuito elétrico é formado por capacitores de capacitância igual a 4 μF cada. A tensão suportada por cada um é de 100 V. A distribuição em série e paralelo dos capacitores nesse circuito permite possuir uma capacitância equivalente de 20 μF, capaz de suportar 8000 V. Qual é a quantidade de capacitores esse circuito possui?  

Dois fios condutores longos, retos e paralelos, situados no vácuo e mantidos a uma distância d entre eles, são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade i e de sentidos contrários. Nessa condição a força magnética gerada para cada metro de comprimento de fio é dada por F_mag. Mantendo o mesmo meio e a mesma distância d, para aumentar essa força por comprimento (N/m) até que seja o quádruplo de F_mag, a nova intensidade da corrente (i’) em cada fio deverá ser dada por: 

No circuito mostrado na figura abaixo, a força eletromotriz vale ε = 10 V,a resistência interna vale r = 1,0 Ω e o capacitor tem capacitância C= 2,0 μF. Sabendo-se que o capacitor encontra-se totalmente carregado, possuindo 16 μC de carga, qual é o valor da resistência R, em ohms?

No circuito representado na figura, todos os resistores são ôhmicos. O gerador, o amperímetro e o voltímetro são ideais. Os fios de ligação e as conexões utilizadas têm resistência desprezível.


Sabendo que a leitura no amperímetro é 1,2 A, a leitura no voltímetro é

Dois fios idênticos A e B de comprimento L estão em paralelo e são percorridos por uma corrente elétrica I_A = I e l_B = 2l , respectivamente, ambas no mesmo sentido. Se esses fios distam de uma distância d e sendo d muito menor do que L. É correto afirmar que:

Recentemente a legislação brasileira passou a determinar que os veículos trafeguem nas estradas com os faróis baixos acesos durante o dia ou uma outra lâmpada própria para isso, chamada luz diurna. Os carros geralmente possuem duas lâmpadas dos faróis baixos e duas lâmpadas dos faróis altos. Para obedecer a essa legislação, evitar que o usuário esqueça de acender os faróis e para preservar o uso das lâmpadas de farol baixo sem a necessidade da inclusão de lâmpadas extras, um determinado fabricante de automóveis optou pela seguinte solução descrita a seguir. Os carros dessa marca possuem as lâmpadas de farol alto com dois modos diferentes de associação elétrica. No primeiro modo, chamado “farol alto”, as lâmpadas são ligadas em paralelo entre si e à bateria do carro (12 V). As lâmpadas são iguais e dissipam a potência de 60W cada uma. Esse modo está representado na figura I a seguir. No segundo modo, um sistema automatizado foi feito de tal forma que ao ligar o carro, se os faróis estiverem desligados, esse sistema associa as duas lâmpadas de farol alto em série e essa associação é chamada de “modo luz diurna”, representado pela figura II a seguir. 

No modo luz diurna, as lâmpadas acendem com um brilho menos intenso, porém o suficiente para obedecer à legislação e não atingem a temperatura do modo farol alto. Sabe-se que a resistência elétrica das lâmpadas é dada pelo filamento de tungstênio e o mesmo apresenta um aumento do valor da resistência elétrica em função da temperatura atingida. Nesse caso, considere que a resistência elétrica de cada lâmpada no modo luz diurna é igual a 75% da resistência elétrica de cada lâmpada no modo farol alto.

Considere as lâmpadas como resistores ôhmicos ao atingir cada patamar de temperatura, ou seja, em cada uma das condições descritas no enunciado. E com base nisso assinale a alternativa que indica corretamente o valor de potência elétrica dissipada, em W, em cada lâmpada quando estiver no modo luz diurna.  

Determine o valor em µF da capacitância equivalente entre os pontos a e b da associação de capacitores abaixo:

Obs.: C = 30µF

Uma fita metálica de 1,5 cm de largura está imersa em uma região onde atua um campo magnético uniforme de intensidade 0,4 T na direção e sentido do eixo y indicado na figura. Ao se fazer passar pela fita uma corrente elétrica na direção do eixo x, se estabelece uma diferença de potencial constante de 0,9 µV entre as regiões inferior e superior, e os elétrons dessa corrente, sujeitos às forças elétrica e magnética, agora atravessam a fita com velocidade constante , sem sofrer desvio.

O módulo da velocidade dos elétrons, na direção do eixo x, é

As propriedades elétricas de dois resistores A e B foram investigadas, e os dados obtidos para eles foram dispostos na forma de um gráfico V x i, em que V é a tensão aplicada e i é acorrente elétrica que por eles circula. As curvas para os resistores A (linha cheia) e B (linha tracejada) são apresentadas na figura ao lado.

Com base nos dados apresentados, considere as seguintes afirmativas:

1. O resistor B é ôhmico.

2. Os resistores têm resistências iguais quando submetidos a uma tensão de 10 V.

3. A potência dissipada pelo resistor A quando submetido a uma tensão de 20 V vale 0,6 W.

4. O resistor B apresenta uma resistência de 50 Ω quando submetido a uma tensão de 5 V.

Assinale a alternativa correta. 

De um trecho de um circuito mais complexo, em que as setas indicam o sentido convencional da corrente elétrica, são conhecidas as informações apresentadas na figura ao lado. Quanto aos valores que podem ser calculados no circuito, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F):


( ) A resistência elétrica no resistor R₅ é de 3 . ( ) A tensão elétrica no resistor R1 é de 2 V. ( ) A potência dissipada pelo resistor R4 é de 9 W. ( ) O valor da resistência elétrica R6 é de 6
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Uma fonte de tensão com tensão interna E e resistência interna R_int = 0,05 Ω, protegida por um fusível, alimenta uma carga por meio de dois cabos com resistência linear igual a 1 Ω/km, como mostra a Figura 1. A Figura 2 mostra a aproximação da reta característica de operação do fusível utilizado na fonte.

Inicialmente, a carga que consome 10 kW e opera com tensão terminal V_T igual a 100 V, mas, subitamente, um curto circuito entre os cabos que alimentam a carga faz com que o fusível se rompa, abrindo o circuito.

Sabendo-se que o tempo de abertura do fusível foi de 1,25 ms, a energia total dissipada nos cabos, em joules, durante o período de ocorrência do curto circuito é, aproximadamente:

Cada uma das figuras (1, 2, 3 e 4) a seguir indica uma espira condutora ideal e o sentido da corrente elétrica (i) induzida na espira. Cada figura indica também um ímã, seus polos (N = polo norte e S = polo sul) e o vetor deslocamento de aproximação ou afastamento do ímã em relação à espira.

Assinale a alternativa que indica as figuras que estão corretas conforme as Leis de Faraday e Lenz.