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Eletricidade

Eletrostática

Carga elétrica e Processos de eletrização

01- (UNESPAR - PR - 2020)

Nos dias de tempestades com raios e relâmpagos, ficar dentro do carro é seguro.

A alternativa que melhor explica este fato é:

a) Os pneus de borracha, materiais isolantes, explicam a segurança dentro dos carros;

b) O vetor soma do potencial elétrico em todos os pontos internos e superficiais do carro é constante;

c) Os raios ou relâmpagos não caem sobre carros devido à sua forma quase esférica;

d) As cargas elétricas em excesso distribuem-se uniformemente no interior do veículo, por isso a

segurança;

e) O campo elétrico resultante nos pontos internos do condutor é nulo.

Veja a seguir teoria a respeito do assunto que pode lhe ser útil.

Blindagem eletrostática se, no interior de um condutor oco em equilíbrio eletrostático o campo elétrico é nulo, qualquer aparelho elétrico e eletrônico, quando colocado em seu interior ficará protegido de influências perturbadoras externas.

Esse fenômeno foi comprovado experimentalmente por Michael Faraday ao encerrar-se no interior de uma gaiola condutora, onde verificou não haver manifestação de fenômenos elétricos no seu interior. Essa gaiola deve ser feita de material condutor de eletricidade e não precisa ser contínua, podendo ser uma rede metálica, por isso recebeu o nome de gaiola.

Foi adaptada para proteger instrumentos e aparelhos de grande sensibilidade colocados em seu interior.

A blindagem eletrostática (gaiola de Faraday) também é utilizada nos carros e aviões, oferecendo proteção contra descargas

elétricas. Construções também são feitas utilizando blindagem eletrostática, a fim de proteger seus equipamentos elétricos e eletrônicos.

R- E

02- (Escola de Especialistas de Aeronáutica – EEAR – 019/020)

Considere quatro esferas metálicas idênticas, A, B, C e D, inicialmente separadas entre si.

Duas delas, B e D, estão inicialmente neutras, enquanto as esferas A e C possuem cargas elétricas iniciais, respectivamente, iguais a 3Q e -Q.

Determine a carga elétrica final da esfera C após contatos sucessivos com as esferas A, B e D, nessa ordem, considerando que após cada contato, as esferas são novamente separadas.

a) Q/4 b) Q/2 c) 2Q d) 4Q

Eletrização por contato

Pode ocorrer entre dois condutores (cargas elétricas se distribuem em suas superfície externas) ou entre um condutor e um isolante (no isolante as cargas elétricas ficam somente no local do contato).

Considere um condutor A eletrizado com carga positiva (QA = + Q) e outro condutor B, eletricamente
neutro (QB = 0) presos a suportes isolantes (para que não descarreguem, inicialmente separados.

Quando são colocados em contato, os dois se comportam como se fossem um único corpo e haverá uma distribuição de cargas nas superfícies de A e de B.

Após essa distribuição de cargas são separados e A ficará com carga QA’ e B com carga QB’, tal que QA’ + QB’ = + Q (princípio da conservação das cargas elétricas).

Observe que, se os condutores forem idênticos e com as mesmas dimensões, você teria QA’ = QB’= Q’ Q’ + Q’ = + Q Q’=Q/2

Se os dois corpos forem idênticos e estiverem inicialmente eletrizados com cargas QA e QB, após o contato eles terão cargas idênticas Q’ tal que Q’= (QA + QB)/2.

No caso do exercício:

R- A

03- (UFJF – MG – 2020)

Luiz e Sérgio brincam de cabo de guerra eletrostático: uma bolinha de isopor eletrizada positivamente por atrito é pendurada com um fio de seda a um suporte, de forma que ela

possa balançar livremente.

Cada um escolhe um bastão diferente para eletrizar, e depois de atritarem uma das extremidades de cada bastão, colocam-nos em posições opostas em posições opostas, mas equidistantes, à bolinha. Ganha o jogo quem tiver eletrizado mais seu próprio bastão.

Na brincadeira, a bolinha se deslocou para uma posição de equilíbrio mais próxima ao bastão de Luiz.

Pode afirmar com certeza somente que:

(A) Se os bastões têm cargas opostas entre si, então Luiz ganhou a brincadeira.

(B) Se os bastões têm cargas opostas entre si, então Sérgio ganhou a brincadeira.

(C) Se os bastões têm cargas positivas, então Sérgio ganhou a brincadeira.

(D) Se os bastões têm cargas negativas, então Sérgio ganhou a brincadeira.

(E) Se os bastões têm cargas positivas, então Luiz ganhou a brincadeira.

Pelo enunciado, na brincadeira, a bolinha se deslocou para uma posição de equilíbrio mais próxima ao bastão de Luiz (figura abaixo) e ganha o jogo quem tiver eletrizado mais seu próprio bastão.

Como cargas de mesmo sinal se repelem, quanto maior o valor das cargas maior será a força de repulsão entre elas então se os bastões tiverem cargas positivas, então Sérgio ganhou a brincadeira.

R- C

04- Universidade Federal de Uberlândia – UFU – MG – meio do ano - 2019/2020

Um estudante realiza um experimento, utilizando duas moedas, um palito de fósforo, um balão de festa e um copo plástico descartável transparente. Primeiramente, ele coloca o palito de fósforo em equilíbrio sobre uma moeda posicionada na vertical, que se equilibra sobre a segunda moeda na horizontal.

Em seguida, cobre o sistema com o copo descartável. Em um outro momento, ele infla o balão e o esfrega no próprio cabelo.

Por fim, ele aproxima o balão do palito de fósforo pelo lado de fora do copo de plástico e movimenta o balão em volta do copo. Como resultado, o estudante observa que o palito de fósforo gira sobre a moeda, acompanhando o movimento do balão. A figura mostra o dispositivo montado.

http://www.manualdomundo.com.br. Acesso em 02.fev.2019. (Adaptado)

Qual a explicação para o fato de o palito acompanhar o movimento do balão?

A) O balão se magnetiza ao ser inflado, e ele atrai o palito pelo fato de o material que compõe a cabeça do palito ser um material magnético.

B) O balão se aquece após o atrito com o cabelo e, ao se aproximar do copo, provoca correntes de convecção no ar em seu interior, gerando o movimento do palito de fósforo.

C) As moléculas do balão se ionizam após o atrito com o cabelo e, ao se aproximarem da moeda condutora, a ionizam com carga oposta, gerando um campo elétrico que faz o palito de fósforo se mover.

D) O balão se eletriza após atrito com o cabelo e, ao se aproximar do palito de fósforo, o atrai por indução eletrostática

Quando ele infla o balão e o esfrega no próprio cabelo ele está eletrizando o balão e o cabelo com cargas de sinais opostos (eletrização por atrito).

O balão eletrizado provoca uma separação de cargas por indução eletrostática no palito de fósforo, fazendo com que as cargas mais próximas entre o balão e o palito provoquem uma atração entre os mesmos.

R- D

Lei de Coulomb – Força Elétrica

05- ESCOLA NAVAL – CPAEN - 22019/2020

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um sistema formado por duas pequenas esferas idênticas, de massa m cada uma, condutoras, neutras, suspensas por fios ideais e mantidas separadas uma da outra por um agente externo. Ao se eletrizar uma das esferas com carga –q e liberando o sistema da posição indicada na figura, após um pequeno intervalo de tempo, as esferas atingem novamente o repouso, estabelecendo uma distância x entre elas, sem o auxílio de um agente externo. Sendo k a constante elétrica e g a aceleração da gravidade local, qual a tangente do ângulo nessa nova situação?

Para este exercício iremos utilizar a Força de Coulomb. A expressão que descreve esta lei é apresentada no quadro abaixo.

Efetuando um diagrama de forças do sistema obtemos o seguinte esboço.

Repare que o triângulo descrito por , e é retângulo. Utilizando a seguinte relação trigonométrica podemos obter a tangente do triângulo :

A carga elétrica inicial era de , mas para o sistema entrar em equilíbrio a segunda esfera precisou sofrer um processo de eletrização, ocorrido após o contato entre as duas. Após este processo de eletrização, a carga é distribuída entre as duas esferas de forma igual porque elas são idênticas, resultando em uma carga líquda de em cada uma delas. Logo:

A outra força é a Peso, dada por:

Portanto, a tangente do ângulo é dada por:

Logo, a alternativa correta é a B.

Campo Elétrico

06- (Universidade Federal de Mato Grosso do Sul – UFMS – 019/020)

07- (FPS-Faculdade Pernambucana de Saúde-PE-2020)

Na figura abaixo os pontos assinalados de 1 a 10 estão igualmente espaçados.

As cargas +4q e -q estão localizadas nos pontos 4 e 6, respectivamente.

Determine em que ponto o campo elétrico resultante é nulo.

A) Ponto 2

B) Ponto 3

C) Ponto 5

D) Ponto 7

E) Ponto 8

R- E

08- (FAMERP–SP - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto –- 2020)

Nas Ciências, muitas vezes, se inicia o estudo de um problema fazendo uma aproximação simplificada.

Um desses casos é o estudo do comportamento da membrana celular devido à distribuição do excesso de íons positivos e negativos em torno dela.

A figura mostra a visão geral de uma célula e a analogia entre o modelo biológico e o modelo físico, o qual corresponde a duas placas planas e paralelas, eletrizadas com cargas elétricas de tipos opostos.

Com base no modelo físico, considera-se que o campo elétrico no interior da membrana celular tem sentido para

(A) fora da célula, com intensidade crescente de dentro para fora da célula.

(B) dentro da célula, com intensidade crescente de fora para dentro da célula.

(C) dentro da célula, com intensidade crescente de dentro para fora da célula.

(D) fora da célula, com intensidade constante.

(E) dentro da célula, com intensidade constante.

Campo Elétrico Uniforme

O vetor campo elétrico de todos os infinitos pontos localizados entre duas placas eletrizadas

com cargas de mesmo módulo e sinais contrários é constante (tem sempre a mesma

intensidade, mesma direção e mesmo sentido), ou seja é uniforme.

Afasta-se da placa com cargas positivas e se aproxima da placa com cargas negativas.

No caso do exercício o campo elétrico no interior da membrana celular tem sentido para dentro da célula, com intensidade constante.

R- E

09- (UNICAMP – SP - 2020)

Existem na natureza forças que podemos observar em nosso cotidiano. Dentre elas, a força gravitacional da Terra e a força elétrica.
Num experimento, solta-se uma bola com carga elétrica positiva, a partir do repouso, de uma determinada altura, numa região em que há um campo elétrico dirigido verticalmente para baixo, e mede-se a velocidade com que ela atinge o chão.
O experimento é realizado primeiramente com uma bola de massa m e carga q, e em seguida com uma bola de massa 2m e mesma carga q.

Desprezando a resistência do ar, é correto afirmar que, ao atingir o chão,
a) as duas bolas terão a mesma velocidade.
b) a velocidade de cada bola não depende do campo elétrico.
c) a velocidade da bola de massa m é maior que a velocidade da bola de massa 2m.
d) a velocidade da bola de massa m é menor que a velocidade da bola de massa 2m.

Uma maneira mais simples de resolver o exercício sem envolver muito cálculo algébrico pode ser a seguinte:

R- C

Condutores em equilíbrio eletrostático

10- (Universidade Federal de Sergipe - UFS – SE - 2020)

A diferença de potencial entre as duas esferas para t > 0 s, após as esferas terem atingido o equilíbrio eletrostático, é aproximadamente igual a:

A) 60 V

B) 120V

C) 0 V

D) 450 V

E) 400 V

Equilíbrio eletrostático entre dois condutores

Unindo-os por um fio condutor ou encostando-os haverá passagem de cargas elétricas entre eles até que seja atingido o equilíbrio eletrostático quando atingem o mesmo potencial V (figura III).

Assim, a diferença de potencial entre eles depois do contato é nula.

R- C

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Eletricidade

Eletrodinâmica

Corrente elétrica

01- (Universidade Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO – PR – 2020)

A variação da corrente elétrica, em um fio condutor, em função do tempo está representada no gráfico abaixo.

Nessas condições, pode-se afirmar que a quantidade de carga que atravessa uma seção transversal do fio, no intervalo de tempo entre 0 e 6 minutos, é igual a

A) 90C

B) 80C

C) 70C

D) 60C

E) 50C

Intensidade e sentido da corrente elétrica i

Gráfico da intensidade da corrente elétrica (i) em função do tempo (t)

Q = área do triângulo = = Q = 90 000.10^-3 = 90 C

R- A

02- (IFSULDEMINAS - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas Gerais – 2019/2020)

As unidades C/s (coulomb por segundo), kg.m/s² (quilograma vezes metro por segundo ao quadrado) e V/A (volt por amperère) receberam, respectivamente, as seguintes denominações:

a) Amperère; Newton; Ohm.

b) Joule; Ohm; Watt.

c) Tesla; Watt; Farad.

d) Ohm; Weber; Coulomb

R- A

03- (ENEM-MEC-019)

As redes de alta tensão para transmissão de energia elétrica geram campo magnético variável o suficiente para induzir corrente elétrica no arame das cercas. Tanto os animais quanto os funcionários das propriedades rurais ou das concessionárias de energia devem ter muito cuidado ao se aproximarem de uma cerca quando esta estiver próxima a uma rede de alta tensão, pois, se tocarem no arame da cerca, poderão sofrer choque elétrico.

Para minimizar este tipo de problema, deve-se:

(A) Fazer o aterramento dos arames da cerca.

(B) Acrescentar fusível de segurança na cerca.

(C) Realizar o aterramento da rede de alta tensão.

(D) Instalar fusível de segurança na rede de alta tensão.

(E) Utilizar fios encapados com isolante na rede de alta tensão.

Quando você encosta as mãos no arame percorrido por corrente elétrica, essa corrente, devido à diferença de potencial entre o arame e o solo em contato com seus pés, é desviada pelo seu corpo fazendo-o funcionar como condutor elétrico “fio terra”.

Essa passagem de corrente elétrica pelo seu corpo é o choque elétrico.

Assim, ligando um “fio terra” entre a cerca e o solo (fazendo um aterramento) você estará minimizando o risco desse choque elétrico.

R- A

04- (UNESPAR - PR - 2020)

A necessidade de produção de energia elétrica é uma preocupação constante e crescente.

Para a produção em grande escala, temos usinas hidroelétricas, termoelétricas, eólicas e duas nucleares em funcionamento (esporádico).

Todas elas produzem corrente elétrica alternada sob os mesmos princípios físicos.

Ultimamente tem se falado na produção de corrente elétrica (contínua) por placas solares que utilizam outros processos físicos.

Escolha a alternativa que melhor define a produção da energia elétrica.

a) O maior problema da produção da energia elétrica contínua é a transformação para corrente elétrica alternada. Isto porque os aparelhos eletrodomésticos queimam quando alimentados por energia elétrica alternada;

b) As pilhas ou baterias geram corrente elétrica alternada, porém são fontes economicamente inviáveis para produção em larga escala;

c) A energia elétrica alternada se comporta como uma onda eletromagnética com frequência de 60Hz;

d) O chuveiro elétrico, através do efeito Joule, utiliza a energia elétrica contínua dissipada numa resistência para aquecer a água;

e) As usinas eólicas dependem da quantidade de radiação solar para girarem as pás e produzirem corrente contínua.

Se você não domina a teoria ela está a seguir:

Tipos de correntes elétricas:

Corrente contínua (CC) o sentido e a intensidade desse tipo de corrente permanece constante com o decorrer do tempo. Exemplos: baterias de carros e de motos (6V, 9V, 12V ou 24V), pilhas (1,5V), alimentam aparelhos eletrônicos

e os circuitos digitais de computadores, modems, celulares,etc.

Corrente alternada (CA) o sentido e a intensidade desse tipo de corrente variam periodicamente com o tempo.

A corrente elétrica alternada, no Brasil, inverte seu sentido e retorna ao sentido original, 60 vezes por segundo, ou seja, sua frequência é de 60 Hz.

R- C

05- (FAMERP–SP - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto –- 2020)

O gráfico mostra a intensidade da corrente elétrica que percorre o filamento de uma pequena lâmpada incandescente em função da diferença de potencial aplicada entre seus terminais.

A potência elétrica dissipada pelo filamento dessa lâmpada, quando ele é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 0,4 A, é

Relação entre potência elétrica (P_o), corrente elétrica (i) e diferença de potencial, tensão ou voltagem (U)

R- E

Resistores – Primeira lei de Ohm – Potência elétrica de um resistor

06- Universidade Federal de Uberlândia – UFU – MG – meio do ano - 2019/2020

Um circuito, utilizando um conjunto gerador de células fotovoltaicas e um resistor, é montado conforme mostra a Figura A. O gráfico da Figura B indica as curvas de Diferença De Potencial (DDP) em função da corrente elétrica do conjunto gerador de células fotovoltaicas e do resistor indicados na Figura A.

Qual a potência que o conjunto gerador de células fotovoltaicas fornece ao resistor nas condições do circuito da Figura A?

A) 1,60 W. B) 0,21 W. C) 0,30 W. D) 1,40 W

Nas condições da figura A, a ddp U do gerador deve ser a mesma que a do resistor (associação paralelo) e na figura B é o ponto onde a reta e a curva se interceptam ou seja, quando U = 10 V, i = 0,14 A.

P = i.U = 0,14.10 P = 1,4 W,

R- D

07- (Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas - UNCISAL – 2020)

Na casa de Maíra existe um chuveiro elétrico de 2.500 W, conectado a uma tomada de 220 V que está ligada, em série, a um disjuntor de 15 A.

O chuveiro é o único dispositivo da casa ligado a esse disjuntor.

Desejando tomar banho com água mais quente, Maíra resolveu trocar o chuveiro atual por outro de 4.500 W e 220 V.

Nessa situação, para que o chuveiro funcione com segurança e da forma esperada por Maíra, será necessário

A. reduzir a tensão da tomada em que o chuveiro será ligado.

B. substituir o disjuntor por outro que suporte mais corrente.

C. instalar um transformador entre a tomada e o chuveiro.

D. inserir um disjuntor em série com o atual de 15 A.

E. reduzir o diâmetro da fiação elétrica da casa.

R- B

08- (Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas - UNCISAL – 2020)

A chaleira elétrica é um aparelho doméstico que utiliza uma resistência R para o aquecimento de líquidos.

O tempo para aquecer determinado líquido depende da potência da chaleira.

Pretende-se comparar o comportamento de uma chaleira quando conectada a uma tomada de 110 V e a uma tomada de 220 V.

Para isso, realizaram-se os seguintes experimentos, em que o índice 1 se refere ao caso de conectar a chaleira à tomada de 110 V e o índice 2, à tomada de 220 V.

R- A

09- (UNESP – SP – 2020 – segunda fase)

O Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) tem o objetivo de orientar o consumidor quanto ao consumo e à eficiência energética dos principais eletrodomésticos nacionais.

A figura 1 ilustra a etiqueta de um chuveiro elétrico, apresentando a tensão nominal de funcionamento e as potências nominal e econômica (potência máxima e mínima do chuveiro).

Em um banheiro, foram instalados esse chuveiro (C) e duas lâmpadas idênticas (L), de valores nominais (110 V – 60 W) cada, conforme a figura 2.

a) Calcule a intensidade da corrente elétrica, em ampères, que atravessa o chuveiro e determine a resistência elétrica, em Ω, desse chuveiro quando ele opera com sua potência econômica.

b) Considere que as duas lâmpadas desse banheiro fiquem acesas simultaneamente por 30 minutos e que, nesse intervalo de tempo, o chuveiro permaneça ligado por 20 minutos, operando com sua potência nominal.

Admitindo que 1 kWh de energia elétrica custe R$ 0,50, calcule o gasto, em reais, gerado nos 30 minutos desse banho, devido ao funcionamento do chuveiro e das lâmpadas.

Fórmulas – Lei de Ohm

Observe na figura 1 que quando o chuveiro opera na potência econômica está sob potência de P = 2 200 W e na figura 2 que ele está sob ddp de U = (110 – (-110)) = 220 V (fios azul e vermelho).

10- (Universidade Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO – PR – 2020)

De acordo com os dados constantes na etiqueta de especificação apresentada, durante o

funcionamento do forno de micro-ondas, a intensidade de corrente que circula nesse aparelho é capaz de produzir, num resistor ôhmico de 100 Ω, uma diferença de potencial, em volts, aproximadamente igual a

A) 1083

B) 752

C) 476

D) 120

E) 100

R- A

11- (Universidade Virtual do Estado de São Paulo – Univesp – 2020)

Em linhas gerais todo dispositivo constitui uma cadeia de transformação de energia.

O desempenho de dispositivos em geral é dado por parâmetros de operação como potência e eficiência.

A eficiência é dada pela proporção entre potência útil (que contabiliza a energia presente após a realização da cadeia de transformação do dispositivo) e potência retirada da fonte de energia que alimenta o dispositivo (no caso de dispositivos elétricos, a energia retirada da rede elétrica comercial - que consta das “contas de luz”).

Em um carregador de celular temos a conversão da energia elétrica disponibilizada na rede elétrica para uma tensão constante mais baixa (também energia elétrica).

Esta tensão na saída atua para recarregar a bateria do celular (revertendo as reações químicas que armazenam energia para uso pelo celular), o valor de corrente é determinado pelo celular a que se destina o seu emprego.

Em um determinado carregador se vê as inscrições abaixo.

*Considere que o valor AC é um valor efetivo escolhido de modo a não influenciar o cálculo da potência em relação ao que se faz com valores fixos de tensão e corrente.

Quanto às afirmações verdadeiras sobre este dispositivo, assinale a alternativa correta.

a) A eficiência do carregador é de cerca de 17%

b) A energia gasta pelo carregador ao operar por 1h é de 0,5 kWh

c) A eficiência do carregador é de 80%

d) A resistência do circuito de entrada é de 60 ohm

e) A resistência elétrica do circuito de saída é de 0,4 ohm

Pelo enunciado a potência útil (que contabiliza a energia presente após a realização da cadeia de transformação do dispositivo) equivale à potência de saída (menor potência) onde U_saída = 5 V e i_saída = 2 A P_u = i_s.U_s = 2.5 P_u = 10 W.

Pelo enunciado a potência recebida da fonte que fornece energia elétrica (que contabiliza a energia presente após a realização da cadeia de transformação do dispositivo) equivale à potência de entrada (maior potência) onde U_entrada = 120 V e i_entrada = 0,5 A P_e = i_e.U_e = 0,5.120 P_e = 60 W.

A eficiência (rendimento) é fornecida por = = = = 0,166 = 16,6 %

R- A

12- (UFPR – PR – 2020).

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 a corrente elétrica que por eles circula.

As curvas para os resistores A (linha cheia) e B (linha tracejada) são apresentadas na figura abaixo.

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.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.

c) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.

d) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

1. Correta:

Primeira lei de Ohm

R- D

13- (Universidade Estadual do Maranhão - UEMA – MA - 2020)

Dependendo da região, a tensão das instalações elétricas no Brasil é de 110 V ou 220 V.

Por isso é comum o uso de um sistema de proteção para os aparelhos elétricos, as conhecidas réguas, filtros de linhas, que possuem dispositivos de segurança que evitam a passagem de altas correntes para os aparelhos neles conectados.

Em uma residência, os equipamentos elétricos têm as seguintes características, descritas conforme a tabela de tensão e de potência.

Os aparelhos estão ligados ao filtro de linha, todos associados em paralelo.

a) Qual a intensidade total de corrente elétrica no filtro após todos os equipamentos estarem ligados?

b) A tabela a seguir traz os valores das correntes elétricas em miliampère (mA), seguidos dos efeitos causados sobre o corpo humano.

Qual o dano biológico que essa intensidade de corrente obtida no item anterior poderia provocar sobre o indivíduo?

c) Na residência universitária, os equipamentos são ligados em um filtro de linha com um fusível que suporta 20 A com tolerância de 10 %. Certo dia, todos os “cinco primeiros” equipamentos da tabela de tensão e potência (tabela I), já estavam ligados, quando a estudante Maria ligou o secador de cabelo. O que aconteceu com o fusível: queimou ou não queimou? Justifique sua resposta com o cálculo.

d) Qual seria, aproximadamente, o gasto mensal (30 dias) de consumo, considerando apenas os “três aparelhos” de maior potência da residência ligados durante meia hora todos os dias? Considere R$ 0,65 o preço do kWh.

b) Essa corrente de i = 24 A pode provocar parada cardíaca, queimaduras graves.

c) Com todos os 6 ligados a corrente elétrica total foi de i_total = 24 A (a).

Sendo a tolerância do fusível 20 %, a corrente i do fusível está compreendida entre 18 A e 22 A. Como a corrente total no circuito é de 24 A, o fusível queima.

14- (UERJ – RJ – 2020)

O impulso nervoso, ou potencial de ação, é uma consequência da alteração brusca e rápida

da diferença de potencial transmembrana dos neurônios.

Admita que a diferença de potencial corresponde a 0,07 V e a intensidade da corrente estabelecida, a 7,0.10⁻⁶A.

A ordem de grandeza da resistência elétrica dos neurônios, em ohms, equivale a:

(A) 10²

(B) 10³

(C) 10⁴

(D) 10⁵

Resistência Elétrica

R- C

15- (IFSULDEMINAS - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas Gerais – 2019/2020)

Um estudante compra um chuveiro novo para sua residência.

Preocupado com o consumo de energia, ele lê o rótulo do equipamento mostrado na figura abaixo:

Isso significa que, ligado a uma rede de tensão elétrica de 220 V, o chuveiro consumirá:

a) 6800 calorias por segundo.

b) 6800 joules por segundo.

c) 6800 joules por hora.

d) 6800 calorias por hora.

Veja no rótulo do equipamento que a classe desse chuveiro é E que equivale a uma potência elétrica de P_o = 6800 W.

Define-se potência elétrica (P_o) como a razão entre a energia elétrica transformada ou transferida (W) e o intervalo de tempo (Δt) dessa transformação.

Observe na expressão acima que, quanto maior for a potência de um aparelho, maior será a quantidade de energia por ele dissipada.

Observe na expressão da potência que sua unidade no SI é P_o = watt =

R- B

Texto e figura para as questões 16 e 17.

Ainda que haja elevação no custo da energia consumida de uma residência, os seus moradores não abrem mão da possibilidade de um banho aquecido agradável em dias de baixa temperatura.

Assim, nesse momento de prazer, a chave seletora do chuveiro é colocada na posição inverno conferindo ao chuveiro uma potência de 5.600 W.

16- (MACKENZIE – SP – 2020)

Para um banho de quinze minutos de duração, a energia elétrica consumida, em kWh, vale,

a) 2,3

b) 3,6

c) 1,4

d) 1,2

e) 1,0

Potência Elétrica (P_o)

R- C

17- (MACKENZIE – SP – 2020)

Toma-se o mesmo chuveiro do exercício anterior e, em um dia de temperatura média elevada, a chave seletora é passada para a posição verão, que leva a potência do chuveiro para 3.200 W.

Se na residência moram quatro pessoas, que tomam um banho diário de quinze minutos, e se R$

0,40 é o preço de 1,0 kWh consumido, a parte da conta mensal de luz relativa aos banhos custa em reais (R$)

a) 56,40

b) 67,20

c) 42,00

d) 31,20

e) 28,80

R- ?

18- (CEDERJ – RJ – meio do ano – 019/029)

Disjuntor é um dispositivo de segurança que impede a passagem de corrente elétrica em um circuito quando ela atinge um valor superior ao recomendado.

Um chuveiro elétrico, cuja potência é de 5,5x10³ W, necessita ser instalado em uma residência onde a tensão é de 220 V. O disjuntor adequado para a instalação desse chuveiro deve ser de

(A) 10 A (B) 15 A (C) 20 A (D) 30 A

São dados: P = 5,5.10³ W; U = 220 V e i = ?

P = i.U 5,5.10³ = i.220 i = 5500/220 i = 25 A.

R- D

19- (Faculdade de Medicina de Jundiaí - FMJ –SP – 2020)

Em um dia de verão, a água proveniente do encanamento entrou em um chuveiro à temperatura de 25 ºC e foi aquecida até 35 ºC, sendo que a quantidade de água que fluía pelo chuveiro, por unidade de tempo, era m.

Nessa situação, o chuveiro forneceu calor para a água com uma potência igual a PV.

Em um dia de inverno, o fluxo de água foi reduzido para 0,80 m e a água entrou no chuveiro a 15 ºC. Considerando que, em ambos os casos, a água absorveu todo o calor gerado pelo chuveiro, a potência PI com que o chuveiro forneceu calor para a água no inverno, a fim de que ela saísse também a 35 ºC, foi

(A) 2,0 PV

(B) 3,2 PV

(C) 8,0 PV

(D) 1,6 PV

(E) 1,2 PV

R- D

20- (Faculdade de Medicina do Hospital Israelita Albert Einstein-SP - 2020)

Em um hospital, existem três salas cirúrgicas onde são utilizadas lâmpadas alógenas para a iluminação do ambiente durante os procedimentos operatórios.

A tabela informa quantas lâmpadas há em cada sala, a potência elétrica de cada uma e o tempo de utilização diário dessas lâmpadas.

A energia elétrica consumida pelas lâmpadas que iluminam essas três salas em um dia, devido às cirurgias realizadas nesse hospital, é

(A) 5,6 kWh.

(B) 4,8 kWh.

(C) 2,2 kWh.

(D) 3,5 kWh.

(E) 6,4 kWh.

R- E

Segunda lei de Ohm – Resistividade

21- (Faculdade de Tecnologia do Estado de São Paulo – FATEC – 2020)

Douglas, aluno do curso de Instalações Elétricas, sabe que a resistência elétrica de um fio é

diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional ao quadrado do diâmetro de sua secção transversal.

Durante uma atividade prática do curso, Douglas precisou realizar uma melhoria em uma máquina. Para isso um fio deveria ser trocado por outro do mesmo material, mas cujo

• comprimento seria 60% maior; e

• diâmetro seria 20% menor.

Segunda lei de Ohm (Resistividade)

R- E

22- (Escola de Especialistas de Aeronáutica – EEAR – 019/020)

O gráfico a seguir corresponde ao comportamento da corrente elétrica que percorre um condutor, em função da diferença de potencial a ele aplicada.

Sabendo-se que este condutor é constituído de um fio de 2m de comprimento e de um material cuja resistividade, a 20°C, vale 1,75. 10-6 .m, determine a área da seção transversal do fio e o valor da resistência elétrica desse condutor na referida temperatura.

a) 0,7.10-4 cm2 e 0,5

b) 0,7.10-4 cm2 e 500

c) 0,83.10-4 cm2 e 12,5

d) 0,83.10-4 cm2 e 500

Primeira lei de Ohm

Segunda lei de Ohm (Resistividade)

O gráfico Vxi fornecido refere-se à primeira lei de Ohm (teoria acima) onde R é constante para quaisquer valores de V e i e, por exemplo, escolhendo quando V = 50 V, i = 100 mA = 100.10-3 A = 0,1 A R = v/i R = 50/0,1 R = 500 Ω.

Aplicando agora a 2a lei de Ohm (veja teoria acima) sendo dados: R = 500 Ω; L = 2 m e 1,75. 10-6 .m R = /S 500 = 1,75.10-6.2/S 500S = 3,5.10-6 S = 3,5.10-6/5.102 = 0,7.10-8 m2 = 0,7.

10-8.104 S = 0,7.10-4 cm2.

R- B

23- (PUC - SP- 2020)

Considere o esquema abaixo.

Na inscrição da lâmpada temos: 2,0W e 1,0V e na da pilha seca 1,5V.

O fio utilizado nas ligações possui 1,0 mm de diâmetro, resistividade elétrica de e comprimento de 1,5m em cada lado do circuito.

Sabendo que a corrente de curto circuito na pilha é de 15A, determine, em watt, o valor aproximado da potência real dissipada pela lâmpada. Adote π = 3.

A) 2,4

B) 2,7

C) 3,3

D) 3,8

Cálculo da resistência elétrica de cada fio de comprimento L = 1,5 m pela segunda lei de Ohm.

Segunda lei de Ohm (Resistividade)

Esquematizando o circuito:

R- A

Cálculo das Correntes, Tensões e Potências em associações mistas

24- (UNICAMP – SP - 2020)

Em analogia com um circuito elétrico, a transpiração foliar é regulada pelo conjunto de resistências (medidas em segundos/metro) existentes na rota do vapor d’água entre os sítios de evaporação próximos à parede celular no interior da folha e a atmosfera.
Simplificadamente, há as resistências dos espaços intercelulares de ar (r_eia), as induzidas pela presença dos estômatos (r_est) e da cutícula (r_cut) e a promovida pela massa de ar próxima à superfície das folhas (r_cl).

O esquema abaixo representa as resistências mencionadas.

A tabela a seguir apresenta os valores das resistências de duas espécies de plantas (espécie 1 e espécie 2).

Tendo em vista os dados apresentados e considerando que a condutância é o inverso da resistência,

assinale a alternativa que indica a espécie com menor transpiração e sua respectiva condutância total à difusão do vapor d’água entre os sítios de evaporação e a atmosfera.

Você deve calcular as resistências equivalentes à passagem de vapor para as duas espécies, concluindo que a menor transpiração ocorre na espécie que possui menor resistência elétrica equivalente.

As sequências abaixo mostram em cada caso (para cada espécie) o cálculo da resistência elétrica R_eq do resistor equivalente onde (s/m) representa (Ω)
Espécie 1

Espécie 2

R- B

25- (UNICAMP – SP – segunda fase - 2020)

Relês são dispositivos eletromecânicos usados para abrir e fechar contatos elétricos através da deflexão de uma lâmina metálica (armadura) que é atraída pelo campo magnético gerado por uma bobina, conforme ilustra a Figura A.

a) No relê da Figura A, a constante elástica da mola presa à armadura é k = 1500 N/m.

Quando a bobina é ligada, qual é a energia potencial da mola, se ela for distendida de x = 0,8 mm em relação à sua posição de equilíbrio?

b) Resistores LDR (Resistor Dependente de Luz) apresentam alta resistência elétrica na ausência de luz, e baixa resistência quando iluminados.

Um uso frequente desses resistores se verifica no acionamento de relês.

A Figura B fornece a resistência do LDR do circuito da Figura C em função da intensidade luminosa.

Qual é a tensão no LDR quando a intensidade de luz solar nele incidente é igual a I = 0,5 W/m²?

Energia potencial elástica

26- Universidade Regional do Cariri (URCA)- CE - 2020

Em uma residência representamos uma rede de distribuição de energia de diferença de potencial de 110 Volts.

Como pode ser visto na figura abaixo estão instaladas 2 tomadas para ligar respectivamente um ferro elétrico e um secador de cabelo.

Foram instalados também 2 lâmpadas. Do relógio de luz até a última lâmpada foram usados 30 metros de fio de cobre de tamanho 14 que suporta uma corrente máxima de 20 Ampères (incluindo fase e neutro).

Já para as tomadas e lâmpadas foram necessários para completar as ligações 4 metros de fio tamanho 16.

Usando as informações fornecidas na figura marque a alternativa totalmente correta:

A) Se a Lâmpada do interruptor 1 estiver ligada e também o ferro elétrico na tomada 2 a corrente total

que atravessa o circuito é de 5 Ampères.

B) O fusível adequado para proteger a instalação elétrica é de 15 Ampères.

C) A ligação foi feita em paralelo e o ferro elétrico tem uma resistência de 16,2 Ohms;

D) A ligação foi feita em série e a lâmpada do interruptor 1 possui resistência elétrica de 24,2 Ohms.

E) A ligação foi feita em paralelo, mas a instalação não passará corrente elétrica devido à resistência de todo circuito ser muito elevada.

Estão todos associados em paralelo e a tensão U = 110 V é a mesma para cada aparelho (característica da associação paralelo).

R- C

27- (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco – IFPE – 2020)

Na FIGURA, está representado um circuito elétrico contendo um gerador ideal de 42 Volts, com resistência interna desprezível, o qual alimenta três resistores.

Determine o valor da intensidade da corrente elétrica, expressa em amperes, que percorre o amperímetro A conectado ao circuito elétrico.

a) 1,4 A b) 0,42 A c) 2,4 A d) 2 A e) 0,6 A

Na sequência de figuras abaixo está o cálculo da resistência do resistor equivalente:

R- D

28- (Universidade Estadual de Ponta Grossa - UEPG – PR - 2020)

Uma associação de resistores é conectada a uma bateria ideal de 17,6 V, utilizando-se fios com resistência elétrica desprezível, conforme a figura abaixo.

01. Falso

da associação paralelo)

02. Correta

(veja (01)

04. Falsa

08. Falsa

16. Correta

Veja (01)

R- (02 + 16) = 18

29- (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense – IFF – 2020)

João está em sua casa de praia e se esqueceu de levar seu carregador de celular. Procurando em uma caixa de ferramentas, ele encontrou um carregador de notebook antigo, cuja etiqueta dizia que a tensão de saída é de 20V.

Ele percebeu que não podia conectar diretamente esse carregador em seu celular, pois se lembrou de que a tensão de entrada do carregador de celular é de 5V.

Para resolver esse problema, João se lembrou de suas aulas de física, nas quais construiu um circuito divisor de tensão, usando os resistores que tinham disponíveis na caixa de ferramentas.

O esquema do circuito é mostrado na figura a seguir:

Sabendo que João usou apenas dois resistores, assinale a alternativa que contém os valores de resistência elétrica utilizados, referentes às posições , respectivamente:

a) 330 Ω e 110 Ω

b) 470 Ω e 430 Ω

c) 470 Ω e 110 Ω

d) 620 Ω e 300 Ω

e) 1000 Ω e 620 Ω

R- A

30- (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública – 2020)

A Análise de Bioimpedância é uma resposta de qualquer amostra biológica à aplicação de uma

corrente elétrica de excitação.

Dentre as áreas de aplicação, pode-se destacar a medição da composição corporal.

O interesse em medir a quantidade dos diferentes componentes do corpo humano surgiu pela correlação com doenças ligadas ao excesso de gordura corporal, como a hipertensão e a diabetes tipo II. Disponível em: <https://www.udesc.br/arquivos>. Acesso em: ago. 2019.

Um terminal de um dispositivo está conectado a uma das mãos de um paciente, e o outro terminal a um dos pés, conforme a figura.

Ao fixar uma diferença de potencial constante nos terminais do dispositivo, V = 1,8 Volts, o corpo do paciente é atravessado por uma corrente de intensidade 500,0 μA.

Desprezando a resistência elétrica do dispositivo e considerando que os braços e as pernas oferecem, cada um, uma resistência R e o tronco 4R, ao serem atravessados pela corrente, o valor de R, em ohms, é

A) 100

B) 350

C) 600

D) 750

E) 900

Observe na figura abaixo que a corrente elétrica fornecida pelo gerador de U = 1,8 V circula apenas

R- C

31- (CEDERJ-RJ-2020)

Uma bateria ideal se encontra ligada em série a um resistor ôhmico.

Nessa situação, a corrente no resistor é 20 mA e a ddp vale 12 V.

Um segundo resistor, idêntico ao primeiro, é ligado em paralelo ao primeiro e, nessa nova situação, a corrente em cada resistor e a ddp entre os extremos de cada um deles passam a ser respectivamente (A) 20 mA e 6 V

(B) 10 mA e 6 V

(C) 10 mA e 12 V

(D) 20 mA e 12 V

A figura abaixo representa a nova situação quando um segundo resistor, idêntico ao primeiro de R = 600 Ω, é ligado em paralelo ao primeiro:

Como estão associados em paralelo da ddp U = 12 V é a mesma para os dois resistores (característica da associação paralelo).

R- D

32- (FDSBC-SP-2020)

Compare os circuitos abaixo.

Na situação 1, temos um gerador de tensão igual a V, alimentando uma lâmpada de potência igual a P.

Na situação 2, foi inserido ao mesmo circuito, um resistor de resistência elétrica R, ocasionando uma redução na potência da lâmpada para 1/4 da potência verificada na situação 1.

Com base nessa descrição, podemos afirmar que:

A) O valor de R corresponde a 3 vezes o valor da resistência elétrica da lâmpada.

B) O valor de R é idêntico ao valor da resistência elétrica da lâmpada.

C) O valor da corrente elétrica, no circuito da situação 2, corresponde a ¼ da corrente elétrica no circuito da situação 1.

D) Com a introdução de R ao circuito, a tensão elétrica na lâmpada foi reduzida para 1/4 da tensão fornecida pelo gerador.

R- B

33- (ENEM-MEC-019)

Uma casa tem um cabo elétrico mal dimensionado, de resistência igual a 10 Ω, que a conecta à rede elétrica de 120 V.

Nessa casa, cinco lâmpadas, de resistência igual a 200 Ω, estão conectadas ao mesmo circuito que uma televisão de resistência igual a 50 Ω, conforme ilustrado no esquema.

A televisão funciona apenas com tensão entre 90 V e 130 V.

O número máximo de lâmpadas que podem ser ligadas sem que a televisão pare de funcionar é:

Observe no circuito fornecido que, para que a televisão de 50 Ω funcione fornecendo o número máximo de lâmpadas ligadas e associadas em paralelo essa TV deverá estar submetida à menor tensão compreendida entre 90 v e 130 V, que é de 90 V.

R- B

34- (FGV – SP – Economia - 2020)

O esquema representa um circuito elétrico composto por uma bateria ideal de força eletromotriz ε e três pequenas lâmpadas incandescentes idênticas.

Supondo que as resistências das lâmpadas sejam constantes, se o circuito for interrompido no ponto P, o brilho

Como as lâmpadas são idênticas, cada uma tem a mesma resistência R.

Antes do rompimento do fio

Cálculo da resistência do resistor equivalente R_eqa

Depois do rompimento do fio em P

Cálculo da resistência do resistor equivalente R_eqd

R- D

35- (FUVEST-SP- 2020)

Um fabricante projetou resistores para utilizar em uma lâmpada de resistência L.

Cada um deles deveria ter resistência R.

Após a fabricação, ele notou que alguns deles foram projetados erroneamente, de forma que cada um deles possui uma resistência R_D = .

Tendo em vista que a lâmpada queimará se for percorrida por uma corrente elétrica superior a , em qual(is) dos circuitos a lâmpada queimará?

(A) 1, apenas.

(B) 2, apenas.

(C) 1 e 3, apenas.

(D) 2 e 3, apenas.

(E) 1, 2 e 3.

Circuito 1

Cálculo da resistência do resistor equivalente (sequência abaixo)

Circuito 2

Cálculo da resistência do resistor equivalente (sequência abaixo)

Circuito 3

Cálculo da resistência do resistor equivalente (sequência abaixo)

R- D

36- (AFA-2020)

Através da curva tempo (t) x corrente (i) de um fusível F (figura 1) pode-se determinar o tempo necessário para que ele derreta e assim desligue o circuito onde está inserido.

a) apagarão depois de 1,0 s.

b) permanecerão acesas por apenas 0,50 s.

c) terão seu brilho aumentado, mas não apagarão.

d) continuarão a brilhar com a mesma intensidade, mas não apagarão.

A sequência de figuras abaixo mostra o cálculo da resistência do resistor equivalente do circuito com a chave Ch fechada.

Pelo gráfico você verifica que, quando i = 3 A, t = 1,0 s, o fusível queima, o circuito é interrompido e todas as lâmpadas apagam.

R- A

37- (PUC – Rio – 2020)

Sejam os cinco resistores mostrados na figura.

Características da associação paralelo

Os resistores são associados pelos seus terminais, ou seja, todos saem de um mesmo ponto e todos chegam a um mesmo ponto.

A diferença de potencial (tensão) U de toda a associação (entre A e B) é a mesma para todos os resistores

A corrente total i é a soma das correntes parciais, ou seja, i = i₁ + i₂ + i₃

Veja nas figuras abaixo os valores das resistências elétricas e o nome da corrente em cada ramo e a corrente total i.

R- C

38- (PUCRS – 2020)

A figura apresenta parte de um circuito elétrico composto por resistores em uma associação mista.

O resultado da resistência equivalente entre os pontos A e B é

A) 0,25 R

B) 0,50 R

C) 0,75 R

D) 1,00 R

R- D

Geradores e Receptores

39- (Insper – SP – 2020)

No laboratório de uma indústria de motores elétricos, ocorre a realização de um experimento com três motores: dois deles com a especificação 90 W–120 V e um com a especificação 60 W–240 V.

Eles constituirão um circuito ideal conectado a uma fonte de tensão contínua de 240 V.

Para que os motores funcionem normal e simultaneamente, de acordo com as especificações do fabricante, a fonte deverá lançar uma corrente elétrica de intensidade

Os motores que possuem as mesmas especificações 90W–120 V devem ter funcionamento idênticos e claro devem estar associados em série, pois a corrente elétrica em cada um deve ser a mesma (característica da associação série).

Assim, esses 3 motores podem ser associados conforme a figura abaixo e constituirão um circuito ideal conectado a uma fonte de tensão contínua de 240 V.

R- A

40- (Faculdade de Medicina de Jundiaí - FMJ –SP – 2020)

Uma pessoa comprou quatro pilhas de 1,5 V cada uma, como mostra a figura 1, para colocar em um aparelho que funciona com 6,0 V.

Após colocá-las no aparelho, conforme mostra a figura 2, verificou que o aparelho não funcionava.

Para que o aparelho funcione normalmente, a pessoa deve inverter

(A) apenas as pilhas 1 e 3.

(B) todas as pilhas.

(C) apenas a pilha 1.

(D) apenas as pilhas 2 e 4.

(E) apenas a pilha 4.

O polo negativo de cada pilha deve estar ligado ao polo positivo da seguinte o que só ocorrerá se você inverter a polaridade das pilhas 2 e 4 (veja figuras abaixo).

R- D

41- (EsPCEx - AMAN – SP - RJ – 2020)

O circuito de um certo dispositivo elétrico é formado por duas pilhas ideais, possuindo cada uma tensão "V", quatro lâmpadas incandescentes, que possuem resistências elétricas constantes e de mesmo valor,, e fios condutores de resistências desprezíveis, conforme o desenho abaixo.

Considerando que as lâmpadas não se queimam, pode-se afirmar que

As duas pilhas estão ligadas corretamente então a tensão que elas fornecem ao circuito é U = 2V.

As 4 lâmpadas são idênticas pois possuem resistências de mesmo valor R.

Vamos calcular a intensidade de corrente elétrica em cada lâmpada pelo cálculo da resistência do resistor equivalente R_eq, baseado na sequência abaixo:

R- D

42- (Faculdade de Medicina de Marília - FAMEMA – SP – 2020)

Um potenciômetro foi construído utilizando-se dois fios resistivos ôhmicos, paralelos, de mesmo comprimento e mesma resistência elétrica.

Os fios são tocados por um contato móvel, de resistência desprezível, que desliza perpendicularmente aos fios, tornando todo o conjunto um potenciômetro.

Este potenciômetro está ligado a um gerador de 100 V e a um amperímetro, ambos ideais.

Quando o contato móvel do potenciômetro se encontra na posição indicada na figura, o amperímetro indica a passagem de uma corrente elétrica de 5 A.

Individualmente, cada um dos fios resistivos que constituem o potenciômetro apresenta, entre seus extremos, a resistência elétrica de

(A) 80 Ω.

(B) 40 Ω.

(C) 20 Ω.

(D) 100 Ω

(E) 60 Ω.

Observe na figura fornecida que como os fios possuem a mesma resistência elétrica R e o mesmo comprimento, cada metade d terá resistência elétrica (segunda lei de Ohm).

Na figura abaixo estão localizados os resistores, as respectivas correntes e a representação simbólica.

Na sequência de figuras abaixo está o cálculo da resistência do resistor equivalente R_eq.

É pedido a resistência R.

R- A

Relação entre potência elétrica (P_o), corrente elétrica (i) e diferença de potencial, tensão ou voltagem (U)

R- E

43- (Faculdade de Medicina do ABC – FMABC – SP – 2020)

Um circuito elétrico é constituído por um gerador, de força eletromotriz e resistência interna r, e por um resistor R, de resistência variável, como mostra a figura.

A intensidade da corrente elétrica i que percorre o circuito varia em função do valor da resistência do resistor R, de acordo com o gráfico.

O valor da resistência interna do gerador é

(A) 0,5 Ω.

(B) 0,6 Ω.

(C) 0,7 Ω.

(D) 0,8 Ω.

(E) 0,2 Ω.

R- A

44- (ACAFE – Associação Catarinense das Fundações Educacionais –Medicina – 2020).

É muito comum encontrarem-se torres de tomadas em clínicas e consultórios para que os clientes possam carregar celulares, notebooks e outros equipamentos eletrônicos, enquanto esperam serem atendidos.

A torre pode conter várias tomadas e, mesmo que todas estejam ocupadas, funcionam da mesma forma.

Isto significa que um equipamento ligado a uma tomada não influencia no funcionamento de outra tomada.

Com base no exposto, marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas.

( ) Todas as tomadas fornecem a mesma corrente elétrica.

( ) Todas as tomadas estão ligadas em paralelo.

( ) Todas as tomadas fornecem a mesma diferença de potencial.

( ) Pode-se utilizar um amperímetro para medir a tensão fornecida pelas tomadas.

( ) Quanto maior a potência do aparelho ligado à tomada maior é a diferença de potencial liberada pela tomada.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

A  F - V - V - F - F

B  F - F - V - V - F

C  V - F - V - V - F

D  V - F - V - F – F

(F). a corrente elétrica que sai de cada tomada é diferente já que ela depende da potência elétrica do aparelho no qual está ligada.

(V). todas as ligações devem estar em paralelo pois a principal característica dela é de que a diferença de potencial (tensão ou voltagem) deve ser a mesma para cada aparelho.

(V). veja afirmação acima.

(F). amperímetro mede a intensidade de corrente elétrica.

(F). todas as tomadas devem possuir a mesma diferença de potencial, independente da potência do aparelho.

R- A

45- (PUC- PR – MEDICINA – 019/020)

O circuito a seguir apresenta um capacitor C de capacitância 8 µF, conectado a dois resistores ôhmicos e a um gerador ideal de força eletromotriz .

Para o arranjo apresentado, o capacitor armazena uma energia potencial elétrica de 16 µJ após o equilíbrio ter sido alcançado.

Utilizando o mesmo capacitor (inicialmente descarregado) e o gerador ideal, se faz uma nova configuração de circuito.

Qual será a nova energia potencial elétrica no capacitor após ter atingido o máximo de armazenamento para a situação?

(A) 16,00 µJ

(B) 38,25 µJ

(C) 144,0 µJ

(D) 51,84 µJ

(E) 68,89 µJ

Quando o capacitor está totalmente carregado, a corrente naquele ponto do circuito cessa, então podemos considerar:

Então podemos calcular as variáveis do circuito como se fosse uma associação de resistores em série, e da primeira lei de Ohm:

Do circuito, obtemos:

Queremos encontrar o valor da fonte de tensão . Como na figura original o capacitor está paralelo com o resistor , a diferença de potencial dos dois é igual. E a energia potencial elétrica armazenada no capacitor é dada por:

Combinando com a segunda lei de Ohm:

A corrente presente no circuito é:

Substituindo na equação de tensão da fonte:

De posse desta informação, podemos partir para a segunda parte do problema. Para definir a energia armazenada no capacitor na nova configuração, partiremos de uma ideia próxima a do passo anterior, definiremos a tensão nos terminais do capacitor descobrindo a tensão nos terminais da resistência equivalente paralela a ele.

Para calcular esta resistência equivalente, iremos recorrer à:

Logo, nosso circuito se torna:

Repare que o capacitor está associado paralelamente com uma segunda resistência equivalente, explicitada na figura abaixo:

Logo, utilizando a primeira lei de Ohm e o fato de termos uma associação paralela, sabemos que a tensão nos terminais do capacitor é:

E da equação total da malha, obtemos:

Substituindo a corrente na equação da tensão do capacitor, obtemos:

Utilizando novamente a fórmula da Energia armazenada no capacitor e substituindo a tensão obtida na equação anterior:

Portanto:

Então a alternativa correta é a D.

46- (UNESP – SP - 2020)

Na maioria dos peixes elétricos as descargas são produzidas por órgãos elétricos constituídos por células, chamadas eletroplacas, empilhadas em colunas.

Suponha que cada eletroplaca se comporte como um gerador ideal.

Suponha que o sistema elétrico de um poraquê, peixe elétrico de água doce, seja constituído de uma coluna com 5 000 eletroplacas associadas em série, produzindo uma força eletromotriz

total de 600 V.

Considere que uma raia-torpedo, que vive na água do mar, possua um sistema elétrico formado por uma associação em paralelo de várias colunas, cada uma com 750 eletroplacas iguais às do poraquê, ligadas em série, constituindo mais da metade da massa corporal desse peixe.

Desconsiderando perdas internas, se em uma descarga a raia-torpedo conseguir produzir uma corrente elétrica total de 50 A durante um curto intervalo de tempo, a potência elétrica gerada por ela, nesse intervalo de tempo, será de

(A) 3 500 W.

(B) 3 000 W.

(C) 2 500 W.

(D) 4 500 W.

(E) 4 000 W

Assim, a potência elétrica gerada pela raia-torpedo será P_o = i.U = 50.90 = 4 500 W.

R- D

Vestibulares Recentes

Eletricidade

Eletromagnetismo

Imãs – Força Magnética – Campo Magnético

01- (ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL – ETEC – SP – 2020)

Leia as afirmações e a imagem.

• Todo ímã possui dois polos magnéticos, conhecidos como norte e sul.

• Nos ímãs, as linhas de campo magnético saem do polo norte, circundam externamente o ímã e entram no polo sul.

• Quando dois ímãs são aproximados, os polos de nomes diferentes se atraem enquanto que os polos de nomes iguais se repelem.

• A agulha de uma bússola é um ímã. A ponta dessa agulha corresponde ao polo norte desse ímã.

• O interior do planeta Terra pode ser comparado a um grande ímã, mantendo um forte campo magnético em torno do planeta.

• O Polo Norte Geográfico se encontra no hemisfério do planeta que abriga o Polo Sul Magnético. Do mesmo modo, o Polo Sul Geográfico se encontra no hemisfério do planeta que abriga o Polo Norte Magnético.

Considerando cada afirmações e tendo como referência a posição do planeta na imagem apresentada, o ímã que poderia substituir o interior da Terra é

Veja informações abaixo:

Analise na figura abaixo as linhas de indução do campo magnético terrestre e observe que a agulha magnética de uma bússola tem a propriedade de se alinhar de acordo com as linhas do campo geomagnético.

Analisando a figura onde estão representadas estas linhas, observe que o polo sul do ponteiro das bússolas aponta para o polo Sul geográfico, porque o Norte geográfico corresponde ao Sul magnético.

R- B

02- (UFPR – PR – 2020).

A respeito de campos magnéticos, considere as seguintes afirmativas:

1. A Terra tem um campo magnético.

2. Correntes elétricas produzem campos magnéticos.

3. Quando polos de mesmo nome pertencentes a dois ímãs diferentes são aproximados, eles se repelem.

4. Uma carga elétrica com velocidade nula sob a ação de um campo magnético não sente a ação de nenhuma força magnética.

Assinale a alternativa correta.

a) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

b) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.

c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.

d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.

e) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

1. Correta :

A Terra se comporta como um grande imã onde o polo Sul magnético está aproximadamente localizado no polo Norte geográfico e vice versa.

2. Correta :

Campo magnético originado por um condutor retilíneo extenso percorrido por corrente elétrica

3. Correta :

Atração e repulsão entre os polos de imãs

4. Correta :

Carga em repouso (V = 0) ou lançada com velocidade paralelamente às linhas de indução de um campo magnético uniforme

R- A

03- (Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas - UNCISAL – 2020)

O entendimento das causas ou efeitos dos movimentos de partículas na presença de um campo magnético é importante para a compreensão dos fenômenos magnéticos que estão

presentes em diversos dispositivos que fazem parte do nosso cotidiano, como motores elétricos, fornos, impressoras, entre outros.

A figura a seguir ilustra a situação em que um feixe de elétrons descreve uma trajetória circular no plano xOy, no sentido anti-horário, devido à ação de um campo magnético B.

Os elétrons, gerados no filamento, têm velocidade v, em módulo.

Considere a existência do eixo z com direção perpendicular ao plano xOy e com sentido positivo saindo da folha.

Na situação apresentada, o campo magnético B tem direção

A. z e sentido negativo.

B. z e sentido positivo.

C. x e sentido positivo.

D. x e sentido negativo.

E. y e sentido positivo

Carga elétrica q lançada com velocidade lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme

No caso do exercício a força magnética está invertida porque a carga q é negativa e, então o campo magnético B está saindo da folha com z positivo.

R- B

04- (UNICAMP – SP – segunda fase - 2020)

Julho de 2019 marcou o cinquentenário da chegada do homem à Lua com a missão Apollo 11.

As caminhadas dos astronautas em solo lunar, com seus demorados saltos, são imagens

emblemáticas dessa aventura humana.

b) A espectrometria de massas é uma técnica que pode ser usada na identificação de moléculas da

atmosfera e do solo lunar.

A figura abaixo mostra a trajetória (no plano do papel) de uma determinada molécula ionizada

Queda livre vertical

Corpo abandonado de certa altura h do solo

Veja teoria abaixo

05- (Universidade Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO – PR – 2020)

Um elétron penetra com velocidade horizontal em um campo magnético de indução vertical e

uniforme.

Com base nessa informação, pode-se concluir que a trajetória do elétron é

A) circular.

B) hiperbólica. .

C) parabólica.

D) retilínea.

E) elíptica.

Se o elétron penetra velocidade horizontal no campo magnético de indução vertical e uniforme, e são perpendiculares formando entre si um ângulo de 90 ^o obedecem às características abaixo:

Carga elétrica q lançada com velocidade lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme

Portanto, a trajetória do elétron é circular.

R- A

06- Universidade Federal de Uberlândia – UFU – MG – meio do ano - 2019/2020

Além de poderem ser observados em pequenos objetos e máquinas construídas pelo homem, os campos magnéticos também estão presentes em escala astronômica.

As estrelas, como o Sol, produzem intensos campos, criando ao seu redor o que se chama de magnetosfera. [....]

Existem objetos estelares capazes de produzir campos magnéticos absurdamente altos, como o que ocorre nos pulsares – restos mortais de estrelas gigantes, constituídos apenas por nêutrons. São campos magnéticos na ordem de 100 milhões de Tesla! Perto deles, o campo magnético produzido pela Terra é quase nada: sua intensidade está na ordem de 0,0001 Tesla, bem menor do que a do ímã de geladeira.

Mesmo assim, o campo magnético terrestre é de fundamental importância para o desenvolvimento da vida por aqui. O fato de o planeta possuir um campo magnético impede que partículas com alta energia, vindas do espaço interestelar ou do próprio Sol, atinjam a superfície terrestre, o que poderia ser prejudicial a diversas formas de vida, inclusive a nossa. http://cienciahoje.org.br/coluna/da-geladeira-ao-espaco-sideral/. Acesso em 02.mar.2019. (Adaptado)

A respeito do magnetismo terrestre, são feitas as seguintes afirmações.

I. As partículas com alta energia, vindas do espaço interestelar ou do próprio Sol, citadas no texto, quando eletrizadas e sob a ação do campo magnético terrestre, são responsáveis pela formação das auroras polares.

II. As bússolas são pequenos imãs que, quando livres, alinham-se com o campo magnético terrestre citado no texto e se posicionam aproximadamente na direção Norte-Sul do planeta.

III. O campo magnético terrestre, apesar de baixa intensidade, como citado no texto, possui módulo, direção e sentido constantes em todos os pontos da superfície da Terra, fato esse que possibilita seu uso na orientação de viajantes em qualquer posição do planeta.

Em relação às afirmações acima, marque V para as verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa correta.

A) I – F; II – V; III – V.

B) I – V; II – V; III – F.

C) I – V; II – F; III – V.

D) I – F; II – F; III – F.

I- Verdadeira

Aurora polar - Trata-se de um fenômeno luminoso gerado nas camadas mais elevadas da atmosfera (400 a 800 quilômetros de altura) e observado com maior freqüência nas regiões próximas aos polos do planeta. No Polo Norte, chama-se aurora boreal; no Sul, austral.

Essas auroras ocorrem quando partículas elétricas (fótons e elétrons) provenientes do Sol chegam às vizinhanças da Terra e são atraídas por seu campo magnético. Ao alcançarem a atmosfera, essas partículas se chocam com os átomos de oxigênio e nitrogênio – num processo semelhante à ionização (eletrificação) de gases que faz acender o tubo de uma lâmpada fluorescente.

II- Verdadeira

A Terra se comporta como um grande imã onde o polo Sul magnético está aproximadamente localizado no polo Norte geográfico e vice versa.

Se você pendurar um imã em forma de barra pelo seu centro ou observar a agulha magnética de uma bússola você verá que seus polos ficam sempre alinhados na direção norte-sul.

O polo que indicar o polo norte geográfico recebe o nome de polo norte e estará indicando o polo sul magnético da Terra.

O polo que indicar o polo sul geográfico recebe o nome de polo sul e estará indicando o polo norte magnético da Terra. Tudo isso ocorre porque polos de nomes opostos se atraem

III- Falsa

Analise na figura abaixo as linhas de indução do campo magnético terrestre e observe que a agulha magnética de uma bússola (indicação do campo magnético terrestre) tem a propriedade de se alinhar de acordo com as linhas do campo geomagnético.

Observe na figura acima que o campo magnético terrestre, em cada ponto é tangente às linhas de indução, variando em direção e sentido e aumentando em módulo à medida que se aproxima dos polos.

R- B

07- (PUC - SP- 2020)

Uma partícula negativa de massa m e carga de módulo igual a q parte do repouso e descreve uma trajetória retilínea, sob ação exclusiva de um campo elétrico uniforme, produzido por uma diferença de potencial igual a U.

Num dado ponto da trajetória cessa a ação do campo elétrico e passa a atuar sobre a partícula apenas um campo magnético uniforme de intensidade B, fazendo-a descrever uma semicircunferência de raio r.

A expressão algébrica que permite calcular a intensidade do campo magnético (B) é a contida na alternativa:

A) B = 2.U.m.q^-1.r^-1

B) B = r.(2.U.m.q)^-1/2

C) B = r^-1.(2.U.m.q^-1)^-1/2

D) B = 2.U.m.q.r

Se você não domina a teoria, ela está a seguir:

Carga elétrica q lançada com velocidade lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme

R- C

08- (PUCCAMP – SP – 2020)

A figura mostra a região entre duas placas planas, paralelas e eletrizadas com cargas de sinais opostos, que produzem, nessa região, um campo elétrico uniforme, com direção perpendicular aos planos das placas e sentido da placa positiva para a placa negativa.

Nessa região, existe também um campo magnético uniforme.

Uma partícula eletrizada com carga elétrica positiva foi lançada entre essas placas com velocidade de direção perpendicular ao campo elétrico, com sentido da esquerda para a direita.

Considerando desprezível a ação do campo gravitacional, para que a partícula mantenha um movimento retilíneo e uniforme na região entre as placas, o campo magnético deve ter direção

(A) paralela à do campo elétrico, mas com sentido oposto.

(B) paralela à da velocidade da partícula, com o mesmo sentido.

(C) paralela à da velocidade da partícula, mas com sentido oposto.

(D) perpendicular ao plano da figura, com sentido para fora da folha.

(E) perpendicular ao plano da figura, com sentido para dentro da folha.

A partícula com carga positiva seria desviada para baixo repelida pela placa positiva e atraída pela negativa com uma força elétrica F_e vertical e para baixo.

Para que ela siga em linha reta tem que surgir uma força magnética F_mvertical e para cima que anule a força elétrica vertical e para cima fornecida pela regra da mão esquerda cujas características estão fornecidas abaixo.

Força magnética sobre uma carga móvel imersa num campo magnético

Pela regra da mão esquerda para que a força magnética tenha direção vertical e sentido para cima o campo magnético deve ser perpendicular ao plano da figura, com sentido para dentro da folha.

R- E

09- (PUCPR – MEDICINA – 2020)

Um experimento é desenvolvido com o intuito de se analisar os efeitos dos campos elétrico e magnético sobre uma carga elétrica de massa .

O experimento consiste de três etapas.

1ª etapa: A carga negativa é acelerada a partir do repouso no trecho de A até B por uma diferença de potencial .

Ao atingir o ponto B com velocidade a , carga é lançada horizontalmente e a diferença de potencial deixa de existir.

2ª etapa: Por um trecho livre de influência elétrica ou magnética, a carga se desloca entre os pontos B e C.

3ª etapa: Ao atingir o ponto C, um campo magnético constante de direção perpendicular ao plano vertical (plano do papel) é acionado, fazendo com que a carga negativa execute um movimento circular uniforme no sentido anti-horário de raio .

De acordo com as variáveis apresentadas na descrição do experimento, qual é a opção que representa o módulo para o valor do raio a que a carga fica sujeita na 3ª etapa?

Despreze qualquer tipo de atrito e a influência da gravidade.

Sai do ponto B com velocidade V e por um trecho livre de influência elétrica ou magnética, a carga se desloca entre os pontos B e C, chegando a C com velocidade V, onde penetra perpendicularmente num campo elétrico uniforme B com essa velocidade.

A partir daí ela executa um movimento circular uniforme de acordo com as informações abaixo.

Carga elétrica q lançada com velocidade lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme

R- B

10- (PUC – Rio – 2020)

Um próton, com carga elétrica +e e velocidade inicial em módulo v viajando no vácuo, entra em uma região onde há um campo magnético de módulo B e um campo elétrico

de módulo E, ambos constantes, e perpendiculares entre si.

Considere as seguintes afirmações sobre o próton após entrar nessa região:

I - O campo elétrico causa no próton uma força de módulo igual a eE.

II - O campo magnético causa no próton uma força de módulo igual a evB.

III - O movimento do próton é retilíneo se o campo magnético estiver na mesma direção da velocidade inicial do próton.

Marque a única opção CORRETA:

(A) Todas as afirmações são verdadeiras.

(B) Somente as afirmações I e II são verdadeiras.

(C) Somente as afirmações I e III são verdadeiras.

(D) Somente a afirmação I é verdadeira.

(E) Somente a afirmação III é verdadeira.

I. Correta

Características do Vetor Campo Elétrico

II. Falta

Força magnética

III. Falta

R- D

11- (FUVEST- SP- 2020 – Segunda Fase)

Em um ambiente do qual se retirou praticamente todo o ar, as placas de um capacitor estão arranjadas paralelamente e carregadas com cargas de mesma magnitude Q e sinais contrários, produzindo, na região entre as placas, um campo elétrico que pode ser considerado uniforme, com módulo igual a 10⁶ V/m.

Uma partícula carregada negativamente, com carga de módulo igual a 10^-9 C é lançada com velocidade de módulo V_o = 100 m/s ao longo da linha que passa exatamente pelo centro da região entre as placas, como mostrado na figura.

A distância d entre as placas é igual a 1 mm.

Despreze os efeitos gravitacionais.

a) Aponte, entre as trajetórias 1 e 2 mostradas na figura, aquela que mais se aproxima do movimento da partícula na região entre as placas.

b) Sabendo que a massa da partícula é igual a 10 μg, determine a que distância horizontal x a partícula atingirá uma das placas, supondo que elas sejam suficientemente longas.

c) Quais seriam o sentido e o módulo de um eventual campo magnético a ser aplicado na região entre as placas, perpendicularmente ao plano da página, para que a partícula, em vez de seguir uma trajetória curva, permaneça movendo-se na mesma direção e no mesmo sentido com que foi lançada?

a) A partícula que é lançada ao longo da linha que passa exatamente pelo centro da região entre as placas tem carga negativa e como cargas de mesmo sinal se repelem e de sinais opostos se atraem

ela é atraída pela placa positiva (cima) e, ao mesmo tempo repelida pela placa negativa (baixo) recebendo uma força elétrica para cima e se deslocando conforme a trajetória 1.

b) O movimento da carga elétrica de módulo q entre as placas deve ser decomposto em duas direções: vertical v e horizontal h.

Força magnética sobre uma carga móvel imersa num campo magnético

Quando uma carga elétrica que se move com velocidade no interior de um campo magnético

sobre ela surge uma força de origem magnética ( denominada força de Lorentz), com as seguintes características:

Direção e sentido de fornecidos pela regra da mão esquerda conforme mostrado na

figura acima.

Observe na figura da direita que é perpendicular a e a , o que impõe a condição de que e devem pertencer a um mesmo plano.

Observe também que θ é o ângulo entre e .

Observação: Se q for negativa você deve inverter o sentido da força magnética

Veja a aplicação da regra da mão esquerda na sequência de figuras abaixo onde, na aplicação

da mão esquerda o sentido da força foi invertido, pois q é negativa.

No cálculo do módulo do campo magnético você deve saber que F_e = 10^-3 N (calculado em b) e que F_m = F_e = 10^-3 N (devem se anular).

São dados: F_m = 10^-3 N; q = 10^-9 C; V = 100 = 10² m/s; = 90^o (sen90^o = 1) e B = ?

F_m = q.V.B.sen 10^-3 = 10^-9. 10².B.1 B = B = 10⁴ T

O campo magnético deve ser vertical, entrando na figura e ter intensidade (módulo)

B = 10⁴T.

12- (Faculdade de Medicina de Jundiaí - FMJ –SP – 2020)

No interior de um equipamento há um campo magnético de intensidade constante, direção vertical e sentido para cima.

Quando um próton, com velocidade horizontal v, penetra nesse equipamento, descreve uma trajetória circular e se choca com um anteparo no ponto Y.

Admita que, ao invés de um próton, seja lançada no equipamento, com a mesma velocidade do próton, uma partícula alfa, constituída por dois prótons e dois nêutrons.

Considerando-se a massa do nêutron igual à massa do próton, para que a partícula alfa atinja o anteparo no ponto Y, o sentido do campo magnético no interior do equipamento deve ser

(A) mantido e sua intensidade multiplicada por dois.

(B) invertido e sua intensidade multiplicada por quatro.

(C) invertido e sua intensidade dividida por dois.

(D) mantido e sua intensidade multiplicada por quatro.

(E) mantido e sua intensidade dividida por quatro.

Carga elétrica q lançada com velocidade lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme

Se o deslocamento do próton (carga positiva) no interior do campo magnético é no sentido horário, para que o da partícula alfa (também positiva, carga de dois prótons) seja também no sentido horário o sentido do campo magnético deve ser mantido. Só seria invertido se a carga da partícula alfa fosse negativa.

R- A

13- (ACAFE – Associação Catarinense das Fundações Educacionais –Medicina – 2020).

Um mágico utiliza três caixas idênticas (figura abaixo) para realizar um truque em que adivinha em qual das caixas está uma bola de ferro comum.

Para isso, coloca a mão sobre as caixas e, depois de toda encenação, adivinha a caixa certa.

O truque é simples. Ele tem escondido na sua luva um ímã que atrai a bola de metal ao se aproximar dela.

Com a sensação da força de atração em sua mão, ele adivinha a caixa em que a bola está.

Com base no exposto, assinale a alternativa que completa, corretamente, as lacunas da frase a seguir.

A força entre o ímã e a bola de metal, sentida pelo mágico, é de origem __________ e a sua intensidade depende, dentre outras coisas, da ____________.

Se invertermos os polos do ímã que está na mão do mágico, a força entre o ímã e a bola de metal ____________.

A  elétrica - da força normal - não se altera.

B  magnética - distância entre eles - não se altera

C  elétrica - distância entre eles - diminui.

D  magnética - da força normal - diminui.

Imã atrai ferro independente da polaridade e essa força de atração é a força magnética.

Essa força de atração entre imã e ferro (par ação e reação) depende da intensidade do campo magnético criado pelo imã e é claro da distância entre o imã e o ferro, quanto mais afastados menor é a intensidade dessa força de atração.

R- B

14- (AFA-2020)

Uma partícula de massa 1 g eletrizada com carga igual a - 4 mC encontra-se inicialmente em repouso imersa num campo elétricovertical e num campo magnético horizontal, ambos uniformes e constantes.

As intensidades dee são, respectivamente, 2 V/m e 1T.

Devido exclusivamente à ação das forças elétrica e magnética, a partícula descreverá um movimento que resulta numa trajetória cicloidal no plano xz, conforme ilustrado na figura abaixo.

Sabendo-se que a projeção deste movimento da partícula na direção do eixo oz resulta num movimento harmônico simples, pode-se concluir que a altura máxima H atingida pela partícula vale, em cm,

Trajetória cicloidal

Trabalho da força elétrica num campo elétrico uniforme

No campo magnético que é horizontal e uniforme a velocidade da carga é perpendicular a e então ela efetua um movimento circular uniforme com as características abaixo.

Carga elétrica q lançada com velocidade lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme.

15- (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública – 2020)

Um grupo de cientistas dos EUA criou o primeiro ‘ímã líquido’.

Ao combinar as propriedades de um líquido com as propriedades magnéticas, as possíveis aplicações são inúmeras.

As gotas líquidas magnéticas podem ser guiadas por meio de ímãs externos – o que permitiria "guiar", do lado de fora, medicamentos dentro do corpo humano.

Esse procedimento permitiria combater melhor doenças específicas – como o câncer, por exemplo.

Disponível em: <https://g1.globo.com/ciencia-e-saude>. Acesso: set. 2019. Adaptado.

Considerando-se as informações e os conhecimentos sobre Eletromagnetismo, é correto afirmar:

A) Partículas paradas, dotadas de carga elétrica, são fontes de campos magnéticos.

B) A intensidade da atração ou da repulsão, dos polos magnéticos de dois ímãs independe da distância dos mesmos.

C) É possível separar os polos magnéticos de um ímã permanente quebrando-o em duas partes, de maneira que cada parte fique com, apenas, um polo magnético.

D) As linhas de campo magnético geradas por ímãs começam no polo sul e terminam no polo norte.

E) Ímãs permanentes mantêm sua magnetização mesmo na ausência de campo magnético externo, mas suas propriedades magnéticas podem sofrer alterações quando aquecidos.

A. Falsa só surge campo magnético se a carga elétrica estiver em movimento.

B. Falsa polos de mesmo nome se repelem e de nomes opostos se atraem com forças que dependes das distâncias entre eles, mais próximos maiores forças de atração ou de repulsão.

C. Falsa

Inseparabilidade dos polos magnéticos

Se você quebrar um imã e em seguida continuar dividindo os imãs resultantes, você observará que cada pedaço partido continuará sendo um novo imã com dois polos, Norte e Sul de maneira que cada pedaço atraia o outro. Não existem polos isolados.

D. Falsa As linhas de campo magnético geradas por ímãs começam no polo Norte e terminam no polo Sul.

E. Verdadeira

R- E

R- C

16- (ENEM-MEC-019)

O espectrômetro de massa de tempo de voo é um dispositivo utilizado para medir a massa de íons. Nele, um íon de carga elétrica q é lançado em uma região de campo magnético constante B, descrevendo uma trajetória helicoidal, conforme a figura.

Essa trajetória é formada pela composição de um movimento circular uniforme no plano yz e uma translação ao longo do eixo x.

A vantagem desse dispositivo é que a velocidade angular do movimento helicoidal do íon é independente de sua velocidade inicial.

O dispositivo então mede o tempo t de voo para N voltas do íon. Logo, com base nos valores q, B, N e t, pode-se determinar a massa do íon. A massa do íon medida por esse dispositivo será

Se você não domina a teoria ela está a seguir:

Carga q lançada obliquamente no interior de um campo magnético uniforme

Analisando o exercício com base apenas na componente paralela ao movimento que produz um movimento circular uniforme como resumo fornecido abaixo:

Carga elétrica q lançada com velocidade lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme

Observe que, neste caso o ângulo entre e é 90o (são perpendiculares) e que sen90o = 1.

R- A

17- (Faculdade de Medicina do ABC – FMABC – SP – 2020)

Duas partículas, X e Y, eletricamente carregadas com carga positiva, são lançadas, separadamente e com a mesma velocidade, em uma região onde existe um campo magnético uniforme.

A força de origem magnética que atua sobre a partícula X é o dobro da que atua sobre a partícula Y, e as partículas descrevem trajetórias circulares tais que o raio da trajetória da partícula X é o dobro do raio da trajetória da partícula Y.

Carga elétrica q lançada com velocidade lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme

R- B

Campo Magnético originado por um fio condutor retilíneo

18- (UNIFESP – SP - 2020)

A figura representa uma balança eletromagnética utilizada para determinar a massa M do objeto preso a ela.

Essa balança é constituída por um gerador ideal cuja tensão U pode ser ajustada, por um resistor ôhmico de resistência R = 40 Ω e por uma barra condutora AC, de massa e resistência elétrica desprezíveis, conectada ao gerador por fios ideais.

A barra AC mede 50 cm e está totalmente imersa em um campo magnético uniforme de intensidade B = 1,6 T, perpendicular à barra e ao plano desta folha e apontado para dentro dela.

O objeto, cuja massa pretende-se determinar, está preso por um fio isolante e de massa desprezível no centro da barra AC.

Adotando g = 10 e considerando que, para manter o objeto preso à balança em repouso, será necessário ajustar a tensão do gerador para U = 200 V, calcule, quando a balança estiver em funcionamento,

a) a diferença de potencial, em V, nos terminais do resistor de 40 Ω e a potência dissipada por ele, em W.

b) a intensidade da corrente elétrica, em ampères, que atravessa a barra AC e a massa M, em kg, do objeto preso a balança.

a) Como, pelo enunciado a barra AC tem resistência elétrica desprezível ela se comporta como um fio ideal conforme você pode observar nas figuras abaixo.

Força Magnética sobre um condutor retilíneo imerso num campo magnético uniforme

Utilizando a regra da mão esquerda sobre a barra você verifica que a força magnética que age sobre ela tem direção vertical e sentido para cima.

Sendo desprezível a massa da barra apenas o peso do corpo de massa M age sobre ela e tem direção vertical e para baixo.

19- (Universidade Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO – PR – 2020)

Um fio retilíneo e longo transporta uma corrente elétrica de intensidade i = 2,0 A.

A) 1,3

B) 1,2

C) 1,1

D) 1,0

E) 0,5

Intensidade do campo magnético

R- D

20- Colégio Naval (CPACN) - 2019/2020

Em 1820, o físico dinamarquês Oersted montou um experimento que consistia em um circuito

elétrico simples constituído por uma bateria, fios de cobre e uma chave que permitia a ele abrir ou fechar o circuito.

Tendo colocado próximo a um trecho retilíneo do circuito algumas bússolas, notou que, ao fechar o circuito, as bússolas ali colocadas sofreram uma deflexão, o que permitiu a ele concluir que:

(A) ao quebrar um ímã em pedacinhos, cada pedacinho será um novo ímã com polos norte e sul magnéticos.

(B) o elétron apresenta carga elétrica negativa e o próton positiva.

(C) a Terra apresenta polos magnéticos norte e sul.

(D) corrente elétrica gera campo magnético.

(E) corrente elétrica gera campo elétrico.

Campo magnético originado por um condutor retilíneo extenso percorrido por corrente elétrica

Na figura 2, o fio condutor está colocado perpendicularmente à folha a esta folha de papel.

O sentido do campo depende do sentido da corrente no fio. A agulha da bússola se alinha com esse campo.

A agulha da bússola é pequeno imã com polos Norte e Sul e, como todas as bússolas ali colocadas sofreram uma (mesma) deflexão você pode concluir que ao quebrar um ímã em pedacinhos, cada pedacinho será um novo ímã com polos norte e sul magnéticos.

R – A

Observação: a alternativa D também pode estar correta, pois um fio percorrido por corrente elétrica origina ao seu redor um campo magnético que provoca a deflexão da agulha magnética

Fluxo eletromagnético, corrente elétrica induzida e força eletromotriz induzida

21- ESCOLA NAVAL – CPAEN - 22019/2020

Cada uma das figuras acima mostra uma bobina de 200 espiras e um ímã cujos polos estão alinhados com o eixo central da bobina. Sendo assim, assinale a opção correta.

Se na figura 1 o ímã se aproximar da bobina, surgirá uma corrente elétrica induzida na bobina e terá o sentido B.
Se na figura 2 o ímã se afastar da bobina, surgirá uma corrente elétrica induzida na bobina e terá o sentido B.
Se na figura 1 o ímã se aproximar ou se afastar da bobina, surgirá uma corrente elétrica na bobiba e terá o sentido B.
Se na figura 2 a bobina se aproximar do ímã, surgirá uma corrente elétrica induzida na bobina e terá o sentido de B.
O movimento do ímã não pode induzir a corrente elétrica na bobina. Só surgirá corrente elétrica na bobina se ela estiver ligada a uma fonte de energia elétrica.
Para este exercício é necessário recorrer à Lei de Lenz, resumida na figura abaixo.
As linhas de campos de um ímã podem ser obtida utilizando o conceito abaixo.
Através da regra da mão direita, podemos determinar o sentido da corrente induzida de acordo com o sentido das linhas de campo que atravessam o interior da espira conforme a imagem abaixo.
Vale ressaltar que o movimento necessário para induzir a corrente na espira pode se dar de forma relativa, ou seja, tanto faz se é o ímã ou a espira quem se aproxima ou se afasta, importando apenas o movimento relativo entre os dois.
Se na figura 2 a bobina se aproximar do ímã, surgirá uma corrente elétrica induzida na bobina e terá o sentido de B, conforme a regra da mão direita.
Logo, a alternativa correta é a D.

22- (Universidade Estadual de Ponta Grossa - UEPG – PR - 2020)

Em relação aos fenômenos elétricos e magnéticos, assinale o que for correto.
01) Nos transformadores elétricos, a potência elétrica fornecida pela bobina primária pode ser amplificada na bobina secundária se o enrolamento desta última tiver mais espiras do que a bobina primária.
02) As linhas representando o campo magnético de um imã são sempre linhas fechadas.
04) Uma carga elétrica em movimento na presença de um campo magnético sempre sofrerá o efeito de uma força magnética.
08) O fenômeno da indução eletromagnética torna possível transformar energia mecânica em energia elétrica.
01- Falsa
Pelo Princípio da Conservação da Energia não pode haver aumento da energia consumida , assim a potência fornecida ao primário é a mesma do secundário P₁ = P₂
02. Correta
04. Falsa
Carga em repouso (V = 0) ou lançada com velocidade paralelamente às linhas de indução de um campo magnético uniforme
08. Correta
Indução eletromagnética
O fenômeno da indução eletromagnética foi descoberto por Faraday em 1831, quando observou que um campo magnético pode induzir um campo elétrico, ou seja, demonstrou que, aproximando e afastando um imã de uma espira de fio condutor conectada a um galvanômetro (dispositivo que indica pequenas correntes), durante o movimento do imã o galvanômetro detectava o aparecimento de uma corrente elétrica no fio, e quando o imã parava, essa corrente elétrica cessava.
A partir do fenômeno da indução eletromagnética foram construídos geradores de energia elétrica
através das usinas hidrelétricas, termoelétricas ou nucleares que giram turbinas as quais movem gigantescos imãs e bobinas
R- (02 + 08) = 10

23- (AFA-2020)

Considere que a intensidade do campo magnético gerado por um imã em forma de barra varia na razão inversa do quadrado da distância d entre o centro C deste imã e i centro de uma espira condutora E, ligada a uma lâmpada L, conforme ilustrado na figura abaixo

A partir do instante t₀ = 0, o imã é movimentado para a direita e para a esquerda de tal maneira que o seu centro C passa a descrever um movimento harmônico simples, indicado pelo gráfico de posição (x) em função do tempo (t)

Durante o movimento desse imã, verifica-se que a luminosidade da lâmpada L

a) aumenta à medida que o centro C do imã se move da posição x = -1 m até x = +1 m.

b) diminui entre os instantes t = (n/2).T 2 e t’ = (n + 1)/2.T, onde T é o período do movimento e n é impar.

c) é nula quando o centro C do imã está na posição x= ± 1 m

d) é mínima nos instantes t = (m/4).T, onde T é o período do movimento e m é um número par.

Entendendo o fenômeno da Indução Eletromagnética

Para que você entenda o fenômeno da indução eletromagnética, considere uma única espira e um imã permanente. Quando você aproxima o imã da espira, o número de linhas de indução do imã que penetram na espira (fluxo magnético) aumenta, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida num determinado sentido.

Quando você afasta o imã da espira, o número de linhas de indução do imã (fluxo magnético) que penetram na espira diminui, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida com sentido oposto ao anterior.

Com o imã imóvel, o número de linhas de indução que penetram na espira (fluxo magnético) não muda, não existindo corrente elétrica induzida.

Você obteria o mesmo resultado acima, mantendo o imã fixo e movendo a espira ou movendo os dois, pois não importa quem se movimente, mas que haja variação de fluxo magnético através da espira, o que só ocorre se a velocidade relativa entre eles for diferente de zero.

Com relação ao exercício, observe no gráfico fornecido que quando o imã para (V = 0) quando inverte o sentido de seu movimento e, nesses instantes não ocorre variação de fluxo magnético, não surgindo corrente elétrica induzida na espira apagando a lâmpada.

R – C

24- (EsPCEx - AMAN – SP - RJ – 2020)

Veja um resumo da teoria a seguir:

Direção e sentido do campo magnético gerado por uma espira circular

Intensidade do vetor campo magnéticono centro de uma espira circular

R- A

25- (FUVEST-SP- 2020

Um solenoide muito longo é percorrido por uma corrente elétrica I, conforme mostra a figura 1.

Em um determinado instante, uma partícula de carga q positiva desloca‐se com velocidade instantânea perpendicular ao eixo do solenoide, na presença de um campo elétrico na direção do eixo do solenoide.

A figura 2 ilustra essa situação, em uma seção reta definida por um plano que contém o eixo do solenoide.

O diagrama que representa corretamente as forças elétricae magnética atuando sobre a partícula é:

Características do Vetor Campo Elétrico

Como o campo elétrico tem direção horizontal e sentido para a direita e como a carga q é positiva

a força elétrica também terá direção horizontal e sentido para a direita.

Inicialmente você deve determinar a direção e sentido do campo magnéticono interior do solenoide pela regra da mão direita.

Direção e sentido do campo magnéticooriginado por um solenoide percorrido por corrente elétrica i

No caso do exercício, aplicando a regra da mão direita você verificará que no interior do solenoide o campo magnético tem direção horizontal e sentido para a direita (o sentido da corrente elétrica é contrário ao do exemplo acima).

Agora, observando na figura 2 que a carga positiva q está penetrando na folha com velocidade e com horizontal e para a direita você utiliza a regra da mão esquerda ilustrada abaixo para determinar a direção e sentido da força magnética.

R- A