ELETROMAGNETISMO PROVA

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/18/2019 ELETROMAGNETISMO PROVA

    1/4

    A V A L I A Ç Ã O

      AVI

    i s t á c i o

    C u r s o : 862 -

      E n g e n h a r i a  E lé t r i c a

      -

      6 S e m e s t r e

    i s t á c i o

    C C E 0 1 5 9 -  E l e t r o m a g n e t i s m o - T u r m a  3001

    P r o f e s s o r :   MITSUO NITTA

    D a t a  da  p r o v a :  0 4 / 0 4 / 2 0 1 3

    P e r í o d o :

      2013.1

    P e r í o d o :

     Noite

    M a t r íc u l a . ^ ^ ^ ^ ^ - - ^

    R e s u l t a d o :e s u l t a d o :

    A s s i n a t u r a :

    R e s u l t a d o :

    AVALIAÇÃO COM CONSULTA A UMA FOLHA A4 COM FORMU

    LÃRIOS  E LEMBRETES

    (ORIGINAL E MANUS CRITO). DURAÇÃO: 200 MINUTOS . PERMITIDO O USO DA

    CALCULADORA. VALOR   DA PROVA; 8 0  PONTOS

    R E S O L V E R

      A P E N A S

     4 DAS 5 Q U E S T Õ E S

      P R O P O S T A S .

    QUESTÃO

      01: 2,0

     p o n t o s .

    As cargas elétricas em repouso ou em movimento exercem uma  força sobre outras cargas

    também em repouso ou em movimento. Estas forças podem ser de atração ou de repulsão,

    dependendo

     da

     natureza

     das

     cargas elétricas.

    A direção, o sentido e a intensidade da  força foram identificados através das experiências de

    Charles Coulomb. A intensidade da força é  inversamente proporcional ao quadrado da distância

    entre as cargas e diretamen te p roporcional ao produto das cargas. Teste seus conhecime ntos,

    resolvendo

     o

     problema

     do

     enunciado abaixo.

    Três cargas colocadas no vértice de um triângulo equilátero de lado 50 cm . As cargas têm

    intensidades de 50  \xO 100 ̂ C e -100 \xC. Calcule a  intensidade da  força resultante sobre a carga

    de  50 \xC considerando  a perm issividade do meio igual a   S Q

    QUESTÃO  02: 2,0 p o n t o s .

    Dois corpos carregados exercem entre si uma força de atração ou de repulsão. Colocando em

    uma linha imaginária vertical e segurando uma pequena esfera carregada com  cargas negativas

    na posição inferior

     e

     colocando

     a

     outra esfera carregada

     com

     cargas negativas

     é

      possível manter

    esta segunda esfera suspensa no ar. Este truque pode ser utilizado por mágicos em

    apresentação em circos, iludindo os espectadores. Demonstre seus conhecimentos, resolvendo o

    problema abaixo.

    Em  uma região do espaço de  permissividade relativa igual a 1 estão colocadas duas esferas de

    massa igual

     a 500 mg e

     carregadas

     com

     cargas positivas

     de 250 pC. As

     duas esferas estão

    colocadas

     em um fio de 100

     cm .

     Na

     extremidade inferior

     uma das

      esferas está presa enquanto

     a

    outra esfera está livre e  pode deslocar livremente sem atrito. Co nsiderando a condição de

    equilíbrio  e a aceleração da gravidade g = 9 8 m/ŝ determine a distância entre os centros das

    esferas em centímetros.

  • 8/18/2019 ELETROMAGNETISMO PROVA

    2/4

    QUESTÃO 03: 2 ,0 pontos) .

    O cam po elétrico é um ca mpo de força criado por uma carga elétrica. Este campo é diretamente

    proporcional à carga que o gera e inversamente proporcional ao quadrado da distância. Resolva o

    problema abaixo.

    Nos vértices de um triângulo equilátero, de 50 cm de lado, estão localizados cargas elétricas de

    intensidades de 150 pC , -200 pC e - 200 pC . Determine a intensidade do cam po elétrico no

    centro deste triângulo, considerando a permissividade relativa do meio igual a 2.

    QUESTÃO 04: 2 ,0 pontos) .

    O fluxo de cargas elétricas depend e da quan tidade de cargas elétricas contidas de ntro de uma

    superfície considerada. A orientação e a intensidade do vetor densidade de fluxo elétrico ou vetor

    deslocamento tam bém influem nas superfícies onde o f luxo de cargas ocorre. Dem onstre seus

    conhecimentos, resolvendo o problema abaixo.

    A sup erfície cilíndrica de raio p = 10 cm contém a densidad e su perficial de ca rga p s = 5.e ^°'̂ '

    nC/m^.

      (a) Qual é o valor da carga total presente? (b) Qual é o fluxo elétrico que deixa a

    superfície p = 10 cm , 2 cm < z < 8 cm , 30° < ([) < 120°?

    QUESTÃO 05: 2 ,0 pontos) .

    A integral de linha é uma ferramenta matemática interessante para calcular a energia dissipada ou

    fornecida por uma carga elétrica que percorre em uma região com campo elétrico. A expressão do

    comprimento eleme ntar depen de do t ipo de coordenadas: cartesiana, ci líndrica ou esférica. Com

    base nos seus conhecimentos adquiridos, resolva o problema abaixo.

    A energia necessária para levar uma carga de um lugar para outro depende do percurso. Com os

    conhecimentos adquiridos, determine a quantidade de energia necessária para deslocar uma

    carga de 10 C da origem até P(3, 1, -1) no camp o

      É

     =

     2x.y.z.õ^ 3y^.ã^  + 4 . X . 2 . 5 ,

      (V/m) ao longo

    do caminho reto x = -3z, y = x + 2z.

    BOA PROVA

  • 8/18/2019 ELETROMAGNETISMO PROVA

    3/4

    sop

    ^

    l Ô p l c

      4 iooixc

    P

    r

    p c

    200pc

    i i   ? . i ^ i g i ^ i£ Mc; i iE ; iu  é̂ , .ig

  • 8/18/2019 ELETROMAGNETISMO PROVA

    4/4

    5   i^^fdjiJly

    0 9

    0 0

    ^ h

    ™^

    r J J

    5

      C / /

    4fc

    1   r X .