Atividade 3 – EELE – Eletromagnetismo – 53/2025

ATIVIDADE 3 – EELE – ELETROMAGNETISMO – 53/2025

QUESTÃO 1

A densidade de corrente elétrica é uma medida de quanto fluxo de corrente elétrica passa por uma área de seção transversal de um condutor. É uma quantidade vetorial, dada por:

Onde “J” é a densidade de corrente, “I” é a corrente elétrica e “A” é a área da seção transversal do condutor. A unidade de densidade de corrente no Sistema Internacional (SI) é o ampère por metro quadrado (A/m²). Em condutores, a densidade de corrente pode variar dependendo da geometria e da distribuição da corrente.

Elaborado pelo Professor, 2024.

Com base no contexto apresentado, considere que uma corrente de 10 A passa por um fio cilíndrico de raio 0,01m. Assinale a alternativa correta que apresenta a densidade de corrente no fio.

Alternativas
Alternativa 1 – 1 x10^4 A/m².
Alternativa 2 – 1,59×10^4 A/m².
Alternativa 3 – 2 x10^4 A/m².
Alternativa 4 – 3,18 x10^4 A/m².
Alternativa 5 – 7,97 x10^4 A/m².

QUESTÃO 2

A energia potencial elétrica é a energia associada à configuração de cargas elétricas em um campo elétrico. Para uma carga “q” em um campo elétrico “E”, a energia potencial elétrica “U” é dada por:

Onde “V” é o potencial elétrico no ponto onde a carga está localizada. O potencial elétrico “V” em um ponto devido a uma carga pontual “Q” é dado por:

Onde “r” é a distância da carga “Q” até o ponto onde o potencial é calculado. Assim, a energia potencial elétrica para uma carga “q” em um campo gerado por uma carga “Q” é:

Elaborado pelo Professor, 2024.

Com base nesse contexto, assinale a alternativa correta que apresenta a energia potencial elétrica de uma carga colocada a uma distância de 0.1 metros de uma carga pontual .

Alternativas
Alternativa 1 – 1,00 x 10^-1 J.
Alternativa 2 – 1,35 x 10^-1 J.
Alternativa 3 – 5,4 x 10^-1 J.
Alternativa 4 – 2,7 x 10^-1 J.
Alternativa 5 – 2,7 x 10^-2 J.

QUESTÃO 3

A força magnética é descrita pela Lei de Ampère, que estabelece que as linhas de campo magnético se curvam em direção às regiões de maior densidade de fluxo magnético. Quando dois objetos com campos magnéticos interagem, eles podem experimentar uma força que os move em direção ou afastamento mútuo, dependendo das polaridades magnéticas envolvidas. Essa força desempenha um papel crucial em diversas aplicações, como na operação de motores elétricos, geração de energia elétrica em geradores, funcionamento de alto-falantes e na tecnologia de armazenamento de dados em discos rígidos, entre outros. Além disso, é uma parte essencial da física fundamental e tem importantes aplicações na ciência e na tecnologia.

Texto editado de SADIKU, Matthew N.O. Elementos de Eletromagnetismo. 5ª edição. Editora Bookman e MARTON, I., L., de A. Eletromagnetismo. Maringá – PR.: Unicesumar, 2021.

​​Em um experimento de física, você está investigando as interações entre campos magnéticos e partículas carregadas.

Elaborado pelo professor, 2023.

Assinale a opção que representa corretamente uma das três maneiras pelas quais forças podem ser provocadas por campos magnéticos nesse contexto.

Alternativas
Alternativa 1 – Rotação de objetos ferromagnéticos.
Alternativa 2 – Atração e repulsão entre ímãs.
Alternativa 3 – Movimento de partículas carregadas em campos magnéticos B.
Alternativa 4 – Geração de eletricidade por campos magnéticos.
Alternativa 5 – Efeito termoelétrico em presença de campos magnéticos B.

QUESTÃO 4

Ondas eletromagnéticas são oscilações de campos elétrico e magnético que se propagam pelo espaço transportando energia. Elas não necessitam de um meio material para se propagar, podendo viajar no vácuo, como a luz solar que chega à Terra. Essas ondas se classificam de acordo com sua frequência e comprimento de onda, formando o espectro eletromagnético. ​Uma onda eletromagnética se propaga no vácuo com comprimento de onda λ=600 nm (nanômetros). Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é c=3,0×108m/s, calcule a frequência da onda eletromagnética no vácuo, lembrando que a fórmula de velocidade de uma onda eletromagnética é ( v =λf).

Alternativas
Alternativa 1 – 5 x 10^14Hz.
Alternativa 2 – 5 x 10^15Hz.
Alternativa 3 – 5 x 10^20Hz.
Alternativa 4 – 15 x 10^11Hz.
Alternativa 5 – 15 x 10^14Hz.

QUESTÃO 5

O campo elétrico “E” é uma grandeza vetorial que descreve a força por unidade de carga que uma carga elétrica “q” sentiria se estivesse localizada em um ponto no espaço. Para uma carga pontual “Q”, o campo elétrico “E” a uma distância “r” da carga é dado por: