1ª QUESTÃO
A Lei de Coulomb descreve a força eletrostática entre duas cargas puntiformes. A força “F” entre duas cargas
Q1 e Q2 separadas por uma distância “r” é dada por:
Onde “K” é a constante eletrostática, também conhecida como constante de Coulomb, e tem um valor
aproximado de . A Lei de Coulomb é fundamental para entender as interações
eletrostáticas e é análoga à Lei da Gravitação Universal de Newton, mas aplicada às cargas elétricas.
Elaborado pelo Professor, 2024.
ALTERNATIVAS
1,35×10^3 N.
2,25 x10^3 N.
3,75 x10^3 N.
4,50 x10^3 N.
Com base nesse contexto, considere que duas cargas de estão separadas por uma distância de
0,2m. Assinale a alternativa correta que apresenta a magnitude da força eletrostática entre elas.
5,40 x10^3 N.
2ª QUESTÃO
O campo elétrico é uma representação das forças elétricas que uma carga exerce sobre outras cargas ao seu
redor. Ele é definido como a força por unidade de carga que uma carga de teste positiva sentiria ao ser
colocada em um ponto no espaço. A expressão matemática para o campo elétrico “E” devido a uma carga
pontual “Q” é:
Onde “K” é a constante eletrostática , “Q” é a carga que cria o campo, “r” é a
distância da carga ao ponto onde o campo está sendo medido, e é o vetor unitário que aponta da carga
para o ponto de medição. O campo elétrico é um vetor, o que significa que tem tanto magnitude quanto
direção. Em um sistema com várias cargas, o campo elétrico total em um ponto é a soma vetorial dos
campos elétricos individuais criados por cada carga.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, considere que duas cargas estão localizadas em
(0, 0) e (1, 0) no plano xy, respectivamente. Assinale a alternativa correta com o campo elétrico resultante no
ponto (0, 1).
ALTERNATIVAS
(0 , 0) N/C.
(0 , 1.8×10^4) N/C.
(0 , -1.8×10^4) N/C.
(0 , -8.99×10^3) N/C.
(8.99×10^3 , 0) N/C.
3ª QUESTÃO
Um fusível de um circuito elétrico é um fio projetado para fundir, abrindo o circuito, se a corrente
ultrapassar um certo valor. Suponha que o material a ser usado em um fusível funda quando a densidade de
corrente ultrapassar 440 A/cm .
Qual diâmetro do fio cilíndrico deve ser usado para fazer um fusível que limite a corrente em 0,5 A?
ALTERNATIVAS
0,2 mm.
0,3 mm.
0,4 mm.
0,5 mm.
0,6 mm.
4ª QUESTÃO
2
O teorema da divergência, também conhecido como teorema de Gauss, relaciona o fluxo de um campo
vetorial através de uma superfície fechada com a divergência desse campo dentro do volume delimitado
pela superfície. Matematicamente, o teorema da divergência é expresso como:
Onde “F” é um campo vetorial, é a superfície fechada que delimita o volume “V”, “dA” é o vetor de área
sobre a superfície, e é a divergência do campo “F”. Esse teorema é muito útil em eletromagnetismo
para converter integrais de superfície em integrais de volume, facilitando a resolução de problemas
complexos.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, considere um campo vetorial Assinale a alternativa correta
com o fluxo desse campo através da superfície de um cubo de lado 2, centrado na origem.
ALTERNATIVAS
0.
8.
12.
16.
24.
5ª QUESTÃO
A energia potencial elétrica é a energia associada à configuração de cargas elétricas em um campo elétrico.
Para uma carga “q” em um campo elétrico “E”, a energia potencial elétrica “U” é dada por:
Onde “V” é o potencial elétrico no ponto onde a carga está localizada. O potencial elétrico “V” em um ponto
devido a uma carga pontual “Q” é dado por:
Onde “r” é a distância da carga “Q” até o ponto onde o potencial é calculado. Assim, a energia potencial
elétrica para uma carga “q” em um campo gerado por uma carga “Q” é:
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, assinale a alternativa correta que apresenta a energia potencial elétrica de uma
carga colocada a uma distância de 0.1 metros de uma carga pontual .
ALTERNATIVAS
.
.
.
.
.
6ª QUESTÃO
A Lei de Gauss é uma das quatro equações de Maxwell que descrevem o comportamento dos campos
elétricos e magnéticos. Esta lei relaciona o fluxo elétrico que atravessa uma superfície fechada com a carga
elétrica total dentro dessa superfície. Matematicamente, a Lei de Gauss é expressa como:
Onde
representa o fluxo elétrico através de uma superfície fechada, Q(interna) é a
carga total dentro da superfície, e é a permissividade do vácuo A Lei de
Gauss é particularmente útil para calcular campos elétricos de distribuições de carga com alta simetria,
como esferas, cilindros, e planos infinitos.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, considere uma esfera condutora de raio “R” que possui uma carga total “Q”.
Utilizando a Lei de Gauss, assinale a alternativa correta com o campo elétrico “E” a uma distância “r” do
centro da esfera, onde r > R.
ALTERNATIVAS
.
.
.
.
.
7ª QUESTÃO
O campo elétrico “E” é uma grandeza vetorial que descreve a força por unidade de carga que uma carga
elétrica “q” sentiria se estivesse localizada em um ponto no espaço. Para uma carga pontual “Q”, o campo
elétrico “E” a uma distância “r” da carga é dado por:
Onde é a constante eletrostática é o vetor unitário na direção radial a
partir da carga. O campo elétrico é uma medida da força que a carga experenciaria por unidade de carga e
pode ser calculado para qualquer configuração de cargas usando o princípio da superposição.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, assinale a alternativa que apresenta a magnitude do campo elétrico a uma
distância de 0.5m de uma carga de .
ALTERNATIVAS
1,08 x10^4 N/C.
1,08 x10^5 N/C.
2,16 x10^4 N/C.
2,16×10^5 N/C.
3,24×10^4 N/C.
8ª QUESTÃO
O fluxo elétrico é uma medida da quantidade de campo elétrico que passa através de uma superfície. É um
conceito importante na Lei de Gauss e é calculado como o produto do campo elétrico e da área da
superfície através da qual o campo passa. A expressão matemática para o fluxo elétrico através de uma
superfície é:
Onde “E” é o campo elétrico e “dA” é o vetor área da superfície. Em um caso de simetria, como uma
superfície esférica ou cilíndrica, o fluxo elétrico pode ser simplificado. Por exemplo, para uma esfera com
carga no centro, o fluxo elétrico é:
“E” é o campo elétrico em uma distância da carga e “A” é a área da superfície esférica.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, considere que uma carga pontual de está localizada no centro de uma
superfície esférica de raio 0.2 metros. Assinale a alternativa correta com o fluxo elétrico através da superfície
esférica.
ALTERNATIVAS
.
.
.
.
9ª QUESTÃO
A densidade de corrente elétrica é uma medida de quanto fluxo de corrente elétrica passa por uma área de
seção transversal de um condutor. É uma quantidade vetorial, dada por:
Onde “J” é a densidade de corrente, “I” é a corrente elétrica e “A” é a área da seção transversal do condutor.
A unidade de densidade de corrente no Sistema Internacional (SI) é o ampère por metro quadrado (A/m²).
Em condutores, a densidade de corrente pode variar dependendo da geometria e da distribuição da
corrente.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base no contexto apresentado, considere que uma corrente de 10 A passa por um fio cilíndrico de raio
0,01m. Assinale a alternativa correta que apresenta a densidade de corrente no fio.
ALTERNATIVAS
1 x10^4 A/m².
1,59×10^4 A/m².
2 x10^4 A/m².
3,18 x10^4 A/m².
7,97 x10^4 A/m².
10ª QUESTÃO
A corrente elétrica é o fluxo de carga elétrica através de um condutor em um intervalo de tempo.
Matematicamente, a corrente “I” é dada pela quantidade de carga “Q” que passa por um ponto de um
circuito em um intervalo de tempo “t”:
A unidade de corrente elétrica no Sistema Internacional (SI) é o ampère (A), que é definido como um
coulomb por segundo. Em circuitos elétricos, a corrente pode ser contínua (DC) ou alternada (AC). A
corrente contínua flui em uma única direção, enquanto a corrente alternada muda de direção
periodicamente.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Considerando o contexto apresentado, uma carga de 12 C passa por um ponto de um circuito em 4s.
Assinale a alternativa correta que apresenta a corrente elétrica média que flui através desse ponto.
ALTERNATIVAS
2 A.
3 A.
4 A.
5 A.
6 A
