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ATIVIDADE 2 - EELE - ELETROMAGNETISMO - 53_2025
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ATIVIDADE 2 - EELE - ELETROMAGNETISMO - 53_2025

  • Período

    01/05/2025

  • Status

    Aberto

  • Nota máxima

    100,00%

  • Data Final

    valendo 100% da nota

  • Finalizado

    Não

  • Nota obtida

    100%

  • Data Gabarito/ Feedback

    a definir

  • Data e Hora Atual

    Horário de Brasília

  • Finalizado em

    31/12/2030

ATIVIDADE 2 - EELE - ELETROMAGNETISMO - 53_2025

Questão 1
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
Alternativa 1:

(0 , 0) N/C.

Alternativa 2:

(0 , 1.8x10^4) N/C.

Alternativa 3:

(0 , -1.8x10^4) N/C.

Alternativa 4:

(0 , -8.99x10^3) N/C.

Alternativa 5:

(8.99x10^3 , 0) N/C.

Questão 2

A força elétrica é a interação entre cargas elétricas, podendo ser de atração ou repulsão, conforme o sinal das cargas envolvidas. Ela é descrita pela Lei de Coulomb, que determina que a intensidade da força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Essa força atua ao longo da linha que une as cargas e é fundamental para o estudo da eletrostática, influenciando fenômenos naturais e tecnologias, desde o funcionamento de átomos até dispositivos eletrônicos.

​Fonte: MARTON, I. L. de A. Eletromagnetismo. Maringá: Unicesumar, 2021.

Um aluno realiza uma atividade prática para analisar a força elétrica entre duas cargas Q1 = 2 x 10-6​C e Q2 = 3 x 10-6​C, posicionadas em um plano a uma distância de 0,2 m uma da outra, no vácuo. Sabendo que a constante eletrostática no vácuo é k= 9 x 109N.m²/C², quanto à intensidade da força entre as cargas, assinale a alternativa correta:

Para resolver o exercício, utilize a fórmula da força elétrica: F = (k*Q1*Q2)/d²

 

Alternativas
Alternativa 1:

27N.

Alternativa 2:

2,70N.

Alternativa 3:

135 N.

Alternativa 4:

1,35 N.

Alternativa 5:

13,5 N.

Questão 3
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
Alternativa 1:

.

Alternativa 2:

.

Alternativa 3:

.

Alternativa 4:

.

Alternativa 5:

.

Questão 4
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/cm2.

Qual diâmetro do fio cilíndrico deve ser usado para fazer um fusível que limite a corrente em 0,5 A?
Alternativas
Alternativa 1:

0,1 mm.

Alternativa 2:

0,3 mm.

Alternativa 3:

0,4 mm.

Alternativa 4:

0,5 mm.

Alternativa 5:

0,6 mm.

Questão 5
A Lei de Coulomb é fundamental para entender as interações entre cargas elétricas. Estabelecida por Charles-Augustin de Coulomb em 1785, esta lei descreve a força entre duas cargas pontuais. A força elétrica “F” entre duas cargas Q1 e Q2 separadas por uma distância “r” é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A expressão matemática da Lei de Coulomb é:
Onde é a constante eletrostática e é o vetor unitário que aponta da carga Q1 para Q2. Esta força é atrativa se as cargas têm sinais opostos e repulsiva se têm o mesmo sinal.
Elaborado pelo Professor, 2024
Com base nesse contexto, considere que duas cargas pontuais, , estão separadas por uma distância de 0,5 metros. Assinale a alternativa correta com a magnitude da força entre essas duas cargas.
Alternativas
Alternativa 1:

-2,7 N.

Alternativa 2:

-5,4 N.

Alternativa 3:

-0,54 N.

Alternativa 4:

-1,08 N.

Alternativa 5:

-0,216 N.

Questão 6
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
Alternativa 1:

Alternativa 2:

.

Alternativa 3:

.

Alternativa 4:

.

Alternativa 5:

.

Questão 7
A força elétrica é a interação entre cargas elétricas, podendo ser de atração ou repulsão, conforme o sinal das cargas envolvidas. Ela é descrita pela Lei de Coulomb, que determina que a intensidade da força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Essa força atua ao longo da linha que une as cargas e é fundamental para o estudo da eletrostática, influenciando fenômenos naturais e tecnologias, desde o funcionamento de átomos até dispositivos eletrônicos.
​
Em uma simulação feita em laboratório, duas cargas pontuais de mesmo sinal foram posicionadas no espaço tridimensional nos pontos P(1,2,3) e Q(4,2,3). O engenheiro precisou determinar a direção e o sentido da força elétrica resultante que uma carga exerce sobre a outra.​Considerando os conceitos de vetores, posição e distância, quanto à direção e sentido corretos da força que a carga em P exerce sobre a carga em Q, assinale a alternativa correta:

Alternativas
Alternativa 1:

A força tem direção na coordenada x e sentido positivo.

Alternativa 2:

A força tem direção na coordenada z e sentido negativo.

Alternativa 3:

A força tem direção na coordenada y e sentido negativo.

Alternativa 4:

A força está ao longo da linha que une os dois pontos, no sentido de P para Q.

Alternativa 5:

A força está ao longo da linha que une os dois pontos, no sentido de Q para P.

Questão 8
O campo elétrico é uma região do espaço onde uma carga elétrica exerce força sobre outra carga, podendo ser representado por vetores que indicam a direção e o sentido dessa força. Sua intensidade depende da magnitude da carga fonte e da distância até o ponto de análise, seguindo a lei de Coulomb. O campo elétrico é fundamental para entender interações eletrostáticas, e está presente em diversas tecnologias, como circuitos elétricos, sensores e equipamentos eletrônicos. Ele é um conceito central na física e na engenharia elétrica.
​
Durante a análise de um sistema de placas paralelas, um estudante observou que o campo elétrico entre elas era uniforme. Sabendo que a densidade de carga superficial em uma das placas é σ= 8x10-6C/m² e que o meio é o vácuo, o estudante deseja calcular o campo elétrico gerado por essa placa.Considerando que a constante elétrica do vácuo é ε0=8,85×10-12C²/N.m², e que a fórmula do campo elétrico gerado por uma única placa infinita é: E = σ/2ε0, no que apresenta a intensidade do campo elétrico gerado por uma placa infinita, assinale a alternativa correta:

Alternativas
Alternativa 1:

4,52 N/C.

Alternativa 2:

4,52 x 10 N/C.

Alternativa 3:

4,52 x 10^6N/C.

Alternativa 4:

4,52 x 10^-5N/C.

Alternativa 5:

4,52 x 10^5 N/C.

Questão 9

A Lei de Coulomb descreve a interação elétrica entre duas cargas puntiformes em repouso. Essa lei é fundamental para a eletrostática, sendo amplamente utilizada para calcular a interação entre cargas em diversos contextos da física.

Durante a instalação de um novo equipamento hospitalar, um técnico identificou que duas cargas elétricas estavam posicionadas muito próximas uma da outra no painel de controle. Uma das cargas era de +3 μC e a outra de -2 μC, separadas por uma distância de 0,5 metros. ​

Com base na Lei de Coulomb, no que representa a característica da força entre essas duas cargas, assinale a alternativa correta:

Alternativas
Alternativa 1:

É de repulsão e atua perpendicularmente ao plano das cargas.

Alternativa 2:

É de repulsão e sua intensidade é constante, independentemente das cargas.

Alternativa 3:

É de atração e tem intensidade proporcional ao cubo da distância entre as cargas.

Alternativa 4:

É de atração e sua intensidade independe do meio em que as cargas estão inseridas.

Alternativa 5:

É de atração e sua intensidade é proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

Questão 10

 Uma engenheira eletricista está projetando um sistema de sensores capacitivos e precisa calcular o campo elétrico gerado por uma carga pontual de +2 μC localizada no ponto (0, 0, 0). Ela analisa o campo elétrico gerado no ponto (0, 0, 2) em um ambiente a céu aberto.

Com base na definição de campo elétrico gerado por uma carga pontual, no que representa o comportamento do campo no ponto analisado, assinale a alternativa correta:
Alternativas
Alternativa 1:

O campo é constante ao longo do eixo z.

Alternativa 2:

O campo depende apenas da massa da carga.

Alternativa 3:

O campo elétrico é nulo, pois o ponto está no eixo z.

Alternativa 4:

O campo tem direção radial, sentido para a carga e intensidade inversamente proporcional à distância.

Alternativa 5:

O campo tem direção radial, sentido para fora da carga e intensidade inversamente proporcional ao quadrado da distância.

As respostas para esse trabalho você encontra nos sites Apoio Acadêmico, Integrare Academy e Colaborar Portfólios.

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