Princípios de Eletricidade e Magnetismo U2

Princípios de Eletricidade e Magnetismo /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 1 /U2S1 - Atividade Diagnóstica

 

1 O conceito de potencial elétrico é a base para todas as aplicações tecnológicas que dependem da eletricidade. O estabelecimento de uma diferença de potencial elétrico entre dois pontos causa o movimento de partículas carregadas livres na região de interesse. Um determinado equipamento é capaz de medir a diferença de potencial elétrico (DDP) entre dois pontos de um material. Ele é muito utilizado em diversas situações práticas pelos especialistas e técnicos que atuam em circuitos e máquinas elétricas.

o nome do equipamento indicado acima, que costuma ser integrado a um multímetro como uma de suas funções, é:

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2 Analise as afirmativas a seguir

I. O potencial elétrico em um determinado ponto do espaço é igual em módulo à energia potencial elétrica que seria adquirida nesse local por uma carga elétrica de 1C.

II. O potencial elétrico gerado por uma carga pontual é diretamente proporcional à carga elétrica e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre a carga e o ponto onde o potencial é calculado.

III. A unidade do potencial elétrico é o Volt, que é igual a um Joule por Coulomb.

IV. Para calcular o potencial elétrico devido a um conjunto de cargas elétricas atuando sobre um ponto no espaço, basta somar a contribuição de cada uma das cargas individualmente, usando o princípio da superposição.

Marque a alternativa que contém todas as afirmativas verdadeiras dentre as descritas acima.

Escolha uma:

3 O potencial elétrico causado por uma carga elétrica pontual, com relação a um ponto de referência definido no infinito, é diretamente proporcional à carga elétrica que o origina, e inversamente proporcional à distância que separa a carga ao ponto estudado.

Marque a alternativa que indica qual o potencial elétrico na origem de um sistema de referências devido ao efeito de uma pequena esfera carregada com Q1=-3uc  no ponto (0,5 ; 1,2) em unidades do SI.

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Princípios de Eletricidade e Magnetismo /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 1 /U2S1 - Atividade de Aprendizagem

1 Duas partículas carregadas eletricamente possuem cargas elétricas Q1=-5uc e Q2=7uc  estão localizadas respectivamente nos pontos (1 ; 0) e (1 ; 1) em unidades do SI. Cada uma individualmente gera um potencial elétrico em sua vizinhança imediata.

Marque a alternativa que indica o potencial elétrico exercido sobre a origem O do sistema de referências, o ponto (0 ; 0).

Escolha uma:

2 Três partículas carregadas eletricamente possuem cargas elétricas Q1=3uc, Q2=-9uc e Q3=6uc

  e  estão localizadas respectivamente nos pontos (0,4 ; 0) , (0 ; 0,4) e (-1 ; 0) em unidades do SI. Cada uma individualmente gera um potencial elétrico em sua vizinhança imediata.

Marque a alternativa que indica o potencial elétrico exercido sobre a origem O do sistema de referências, o ponto (0 ; 0).

Escolha uma:

3 Duas partículas carregadas eletricamente possuem cargas elétricas Q1=4uc e Q2=5uc    estão localizadas respectivamente nos pontos (1 ; -1) e (0 ; 0) em unidades do Sistema Internacional (SI). Cada uma individualmente gera um potencial elétrico em sua vizinhança imediata.

Marque a alternativa que indica o potencial elétrico exercido sobre o ponto 3 localizado em (1 ; 0).

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Princípios de Eletricidade e Magnetismo /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 2 /U2S2 - Atividade Diagnóstica

1 Um condutor elétrico metálico, quando submetido a uma _____ em suas extremidades, possuirá uma corrente elétrica em seu interior, uma vez que os _____  com maior liberdade de movimento vão das regiões de menor _____ para as de maior _____. Essa corrente elétrica pode ser medida por um _____.

Considerando seus conhecimentos sobre grandezas elétricas, marque a alternativa que preenche corretamente as lacunas acima

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2 A energia disponível para o funcionamento de um componente elétrico é diretamente proporcional à tensão à qual ele se encontra submetido, e diretamente proporcional à corrente elétrica que o atravessa. Considere um componente elétrico que desenvolve uma potência P quando submetido a uma diferença de potencial de V e atravessado por uma corrente elétrica I.

Se outro componente elétrico desenvolve uma potência elétrica 0,5P quando submetido à mesma DDP V, qual a corrente elétrica que o atravessa?

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3 No interior de um condutor elétrico, a carga elétrica se comporta de acordo com a seguinte expressão: q(t)=2.10^-3.t^2 em unidades do SI. Lembre-se que a corrente elétrica corresponde à variação da carga elétrica com o tempo.

Marque a alternativa que contém a expressão para a corrente elétrica que sai do condutor, em unidades do SI.

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 Princípios de Eletricidade e Magnetismo /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 2 /U2S2 - Atividade de Aprendizagem

 

1 Um capacitor é um componente com dois terminais mantidos sob uma DDP, e que consegue armazenar energia entre as placas, na forma de uma carga elétrica. Considere que uma das placas de um capacitor elétrico carrega-se de acordo com a seguinte expressão:q(t)=8.10^-3.(1-e^-0,1t)   , em unidades do SI. 

Marque a alternativa que indica o instante de tempo onde a corrente elétrica é 0,4mA.

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2 Nossos equipamentos elétricos precisam ser alimentados por uma forma de energia para terem seu funcionamento assegurado. A energia elétrica é capaz de fornecer tal energia, e a humanidade possui suficiente conhecimento para poder manipular essa forma de energia, gerando e distribuindo de maneira conveniente.

Qual a tensão à qual está submetido um componente elétrico que desenvolve uma potência de 180W quando atravessado por uma corrente de 0,3A?

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3 Analise as afirmativas a seguir, e a relação de causalidade que as conecta:

 

1. Partículas carregadas eletricamente sempre iniciarão um movimento quando inseridas em uma região do espaço com um potencial elétrico uniforme.

  • PORQUE

2. A força elétrica pode ser calculada através do gradiente do potencial elétrico local multiplicado pela carga da partícula.

Marque a alternativa que analisa corretamente as afirmativas e sua relação de causalidade

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 Princípios de Eletricidade e Magnetismo /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 3 /U2S3 - Atividade Diagnóstica

 

1 No gráfico a seguir, observamos um comportamento típico das correntes elétricas geradas em condutores devido à aplicação de uma diferença de potencial entre suas extremidades: 

A inclinação da reta é justamente a resistência elétrica do condutor em questão.

O comportamento indicado acima refere-se a qual importante lei da Física:

Escolha uma:

2 A resistência elétrica em um condutor depende da resistividade do material utilizado em sua construção, do comprimento do condutor e de sua seção transversal (área). Considere um fio elétrico que possui uma resistência elétrica igual a R.

Marque a alternativa que contém a resistência elétrica de um fio idêntico com o triplo do comprimento do fio original.

Escolha uma:

3 A resistência elétrica de um condutor é diretamente proporcional à resistividade do material do qual ele é feito, diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à sua área. Um fio elétrico possui comprimento L e área da seção transversal A. Além disso, em suas extremidades é aplicada uma DDP igual a V, fazendo surgir uma corrente elétrica de intensidade I.

Marque a alternativa que contém o correto agrupamento das variáveis que resultaria na resistividade do material, caso valores numéricos fossem substituídos.

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 Princípios de Eletricidade e Magnetismo /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 3 /U2S3 - Atividade de Aprendizagem

 

1 Em um resistor submetido a uma diferença de potencial, a energia do movimento dos elétrons é transformada em energia térmica devido ao grande número de colisões com os átomos que compõe o condutor. Um resistor de 15 capital omega é atravessado por uma corrente de 0,6A.

Calcule a potência de dissipação de energia elétrica pelo resistor estudado.

Escolha uma:

2 Analise as afirmativas abaixo:

 

I. A lei de Ohm afirma que a corrente elétrica varia quadraticamente com a diferença de potencial aplicada sobre o condutor

II. Em um resistor, a energia do movimento dos elétrons é transformada em energia térmica devido ao grande número de colisões com os átomos que compõe o condutor.

III. A resistência elétrica de um condutor é diretamente proporcional à resistividade do material que o compõe, diretamente proporcional ao seu comprimento, e inversamente proporcional à sua seção transversal.

IV. A potência elétrica dissipada por um condutor é igual ao produto entre sua corrente elétrica e sua resistência elétrica.

Assinale a alternativa que contém todas afirmações corretas dentre as opções acima.

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3 Você possui um paquímetro e um multímetro e deseja descobrir a resistividade de um condutor elétrico com formato cilíndrico. Com o paquímetro, você descobre que o comprimento do condutor é 5cm e que seu diâmetro é de 4mm. Com o multímetro na função Ohmímetro, você encontra uma resistência elétrica de 2,09.10^-4 OHM  .

Qual é a resistividade do condutor elétrico analisado e descrito acima?

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 Princípios de Eletricidade e Magnetismo /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 3 /U2 - Avaliação da Unidade

 

1 O potencial elétrico causado por uma carga elétrica pontual, com relação a um ponto de referência definido no infinito, é diretamente proporcional à carga elétrica que o origina, e inversamente proporcional à distância que separa a carga ao ponto estudado.

Marque a alternativa que indica qual o potencial elétrico na origem de um sistema de referências devido ao efeito de uma pequena esfera carregada com q1=5UC  no ponto (1,4 ; 1,4) em unidades do SI.

Escolha uma:

2 Três partículas carregadas eletricamente possuem cargas elétricas Q1=1uc e Q2=4uc  que estão localizadas respectivamente nos pontos (1 ; 0) e (1 ; 1), em unidades do Sistema Internacional (SI). Cada uma individualmente gera um potencial elétrico em sua vizinhança imediata.

Marque a alternativa que indica o potencial elétrico exercido sobre a origem O do sistema de referências, o ponto (0 ; 0).

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3 Nos equipamentos elétricos de nosso dia a dia, dois tipos principais de corrente elétrica são utilizados para alimentação.
  • 1- A corrente contínua (CC), nos equipamentos que utilizam pilhas ou baterias.
  • 2- A corrente alternada (CA), nos equipamentos que são ligados diretamente na rede elétrica residencial.

Marque a alternativa que contém uma equação capaz de descrever o comportamento de uma corrente alternada (CA) com o passar do tempo (t) a partir do instante zero:

Escolha uma:

4 Um engenheiro está testando um capacitor em seu laboratório. Ele sabe que a corrente elétrica é dada pela variação da carga elétrica com o tempo. Ele verifica que uma das placas de um capacitor elétrico descarrega-se de acordo com a seguinte expressão: q(t)=5.10^6.e^-0,1t .

Considerando as informações indicadas anteriormente, marque a alternativa que indica a corrente elétrica gerada:

Escolha uma:

5 Um técnico que trabalha em uma empresa de tecnologia aplica uma tensão de 220V sobre um componente elétrico. Utilizando um amperímetro, ele descobre que a corrente que atravessa o material é igual a 0,3A. Considere seus conhecimentos no que se refere à Lei de Ohm.

Qual a resistência elétrica do componente analisado descrito no texto acima?

Escolha uma: