Estácio_ eletromagnetismo

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<p>Exercício</p><p>avalie sua aprendizagem</p><p>Determine o valor do campo elétrico, gerado por um anel de carga de raio 4m, em um ponto no eixo do anel uma</p><p>altura 3m do centro. Sabe-se que o potencial elétrico gerado pelo anel, em seu eixo central, vale , onde</p><p>z é a distância, medida em metros, ao centro do anel.</p><p>ELETROMAGNETISMO</p><p>Lupa</p><p>ARA1415_202007301901_TEMAS</p><p>Aluno: EDUARDO BASTOS ANTUNES Matr.: 202007301901</p><p>Disc.: ELETROMAGNETISMO  2024.1 SEMI (G) / EX</p><p>Prezado (a) Aluno(a),</p><p>Você fará agora seu EXERCÍCIO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O</p><p>mesmo será composto de questões de múltipla escolha.</p><p>Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se</p><p>familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS.</p><p>03676CAMPO ELÉTRICO ESTACIONÁRIO</p><p>1.</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:11:01</p><p>Explicação:</p><p>Gabarito:</p><p>Justi�cativa: O potencial elétrico está sendo dado em coordenadas cilíndrica dependo apenas da coordenada z.</p><p>Precisamos obter o gradiente do potencial</p><p>φ = 1010</p><p>√z2+16</p><p>ẑ</p><p>3.1010</p><p>3√25</p><p>V</p><p>m</p><p>ẑ</p><p>3.1010</p><p>3√100</p><p>V</p><p>m</p><p>ẑ</p><p>34</p><p>3√250</p><p>V</p><p>m</p><p>ẑ</p><p>5.1010</p><p>3√25</p><p>V</p><p>m</p><p>ẑ</p><p>1010</p><p>3√25</p><p>V</p><p>m</p><p>ẑ</p><p>3.1010</p><p>3√25</p><p>V</p><p>m</p><p>22/04/2024, 13:22 Estácio: Alunos</p><p>https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/8</p><p>javascript:voltar();</p><p>javascript:voltar();</p><p>javascript:voltar();</p><p>javascript:voltar();</p><p>javascript:diminui();</p><p>javascript:diminui();</p><p>javascript:aumenta();</p><p>javascript:aumenta();</p><p>Determine o valor do campo elétrico, gerado por uma carga pontual, em um ponto a uma distância 20m da carga</p><p>fonte, usando a relação entre campo elétrico e o gradiente do potencial elétrico. Sabe-se que o potencial elétrico no</p><p>ponto vale , onde é a distância a carga medida em metros.</p><p>Como ele depende apenas de z, se tem  e  igual a zero, assim</p><p>Portanto</p><p>Como se deseja obter o campo a uma distância z = 3m do centro do anel.</p><p>2.</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:11:41</p><p>Explicação:</p><p>Gabarito:</p><p>Justi�cativa: Precisamos obter o gradiente do potencial</p><p>Como ele depende apenas de r, se tem  e  igual a zero, assim</p><p>Portanto</p><p>Como a distância r = 20m</p><p>∂φ</p><p>∂ρ</p><p>∂φ</p><p>∂ϕ</p><p>φ = V</p><p>2.1011</p><p>r r</p><p>5.108 V</p><p>m</p><p>8.108 V</p><p>m</p><p>3.108 V</p><p>m</p><p>1.108 V</p><p>m</p><p>2.108 V</p><p>m</p><p>5.108 V</p><p>m</p><p>∂φ</p><p>∂θ</p><p>∂φ</p><p>∂ϕ</p><p>22/04/2024, 13:22 Estácio: Alunos</p><p>https://simulado.estacio.br/alunos/ 2/8</p><p>Duas grandes placas metálicas fazem entre si um ângulo . A placa mais da esquerda é mantida a .</p><p>Considere esta placa no plano , localizada no eixo positivo. A placa mais à direita é mantida a . Considere</p><p>esta placa no plano , localizada no eixo positivo. As placas estão isoladas entre si. Determine a distribuição de</p><p>potencial elétrico entre as placas.</p><p>Dois condutores retilíneos, de tamanho 1 m, paralelos entre si, se encontram no ar a uma distância 1m. Os dois</p><p>condutores são atravessados por uma corrente de 2A com sentidos contrários. Determine a força que surge entre</p><p>os condutores.</p><p>3.</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:13:14</p><p>Explicação:</p><p>Gabarito:</p><p>Justi�cativa: Como entre as placas não se tem carga utiliza-se a equação de Laplace. A geometria sugere que os</p><p>potenciais só irão depender do ângulo que fazem com a primeira placa, isso é, dependerão da coordenada .</p><p>Mas pelas condições de contorno</p><p>Assim</p><p>03677CAMPO MAGNÉTICO ESTACIONÁRIO</p><p>4.</p><p>de atração</p><p>de atração</p><p>de repulsão</p><p>de atração</p><p>de repulsão</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:14:58</p><p>Explicação:</p><p>θ = π</p><p>2</p><p>0V</p><p>xz x 200V</p><p>yz y</p><p>φ(ϕ) = ϕ</p><p>500</p><p>π</p><p>φ(ϕ) = ϕ</p><p>300</p><p>π</p><p>φ(ϕ) = ϕ</p><p>400</p><p>π</p><p>φ(ϕ) = ϕ</p><p>200</p><p>π</p><p>φ(ϕ) = ϕ</p><p>100</p><p>π</p><p>φ(ϕ) = ϕ</p><p>200</p><p>π</p><p>ϕ</p><p>φ(ϕ) = ϕ</p><p>200</p><p>π</p><p>N</p><p>μ0</p><p>π</p><p>N</p><p>4μ0</p><p>π</p><p>N</p><p>2μ0</p><p>π</p><p>N</p><p>2μ0</p><p>π</p><p>N</p><p>μ0</p><p>π</p><p>22/04/2024, 13:22 Estácio: Alunos</p><p>https://simulado.estacio.br/alunos/ 3/8</p><p>Um campo magnético constante, em todos os pontos de uma região, no vácuo, possui uma intensidade de 10 A/m e</p><p>ângulo de 450 com a direção do eixo y positivo. Determine o �uxo magnético, gerado por este campo, sobre uma</p><p>área circular de raio 2, paralela ao plano XZ. Considere como �uxo positivo o sentido de y positivo.</p><p>Uma barra condutora, de massa 20 kg, se encontra apoiada sobre um plano inclinado, no ar, de abertura 300.  Esta</p><p>barra fecha um circuito que será atravessado por uma corrente 5A, no sentido horário. O plano encontra-se em</p><p>uma região com campo magnético paralelo ao papel de cima para baixo. Não existe atrito entre a barra e o plano.</p><p>Determine o valor do campo  para que a barra livre permaneça em repouso sobre o plano. Considere g = 10 m/s2.</p><p>O condutor 1 com corrente 1A produz um campo magnético a uma distância D dado por</p><p>Usando a regra da mão direita a direção de FM será da direita para esquerda, sendo de repulsão.</p><p>5.</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:16:07</p><p>Explicação:</p><p>A opção correta é:</p><p>, o módulo de  constante e forma 45° com o eixo y.</p><p>A área é paralela ao plano XZ, como o �uxo positivo está no sentido de y positivo, o vetor  terá a mesma</p><p>direção e sentido do eixo y. Assim o vetor  formará portanto 45° com o vetor  desta área.</p><p>6.</p><p>20π√3μ0 Wb</p><p>80π√3μ0 Wb</p><p>20π√2μ0 Wb</p><p>60π√3μ0 Wb</p><p>80π√2μ0 Wb</p><p>20π√2μ0 Wb</p><p>→B = μ0</p><p>→H →B</p><p>d →S</p><p>→B d →S</p><p>→H</p><p>22/04/2024, 13:22 Estácio: Alunos</p><p>https://simulado.estacio.br/alunos/ 4/8</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:17:38</p><p>Explicação:</p><p>03678CAMPOS VARIANTES NO TEMPO E EQUAÇÕES DE MAXWELL</p><p>7.</p><p>800√3</p><p>μ0</p><p>A</p><p>m</p><p>900√3</p><p>μ0</p><p>A</p><p>m</p><p>500√3</p><p>3μ0</p><p>A</p><p>m</p><p>800√3</p><p>3μ0</p><p>A</p><p>m</p><p>500√3</p><p>μ0</p><p>A</p><p>m</p><p>22/04/2024, 13:22 Estácio: Alunos</p><p>https://simulado.estacio.br/alunos/ 5/8</p><p>600</p><p>450</p><p>150</p><p>750</p><p>300</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:21:39</p><p>Explicação:</p><p>8.</p><p>7,5 W</p><p>9,5 W</p><p>1,5 W</p><p>22/04/2024, 13:22 Estácio: Alunos</p><p>https://simulado.estacio.br/alunos/ 6/8</p><p>Aplicações na engenharia baseadas no funcionamento de campos elétricos e magnéticos são as mais diversas.</p><p>Sendo blindagens eletromagnéticas e trens de levitação algumas delas. Neste contexto, determine o valor do</p><p>campo magnético associado a uma onda eletromagnética plana, que se propaga em um meio sem perda com</p><p>η=100π Ω, para t=0 e z=π m. Sabe-se que o campo elétrico é dado por:</p><p>Aplicações na engenharia baseadas no funcionamento de campos elétricos e magnéticos são as mais diversas.</p><p>Sendo blindagens eletromagnéticas e trens de levitação algumas delas. Neste contexto, determine a equação do</p><p>2,5 W</p><p>4,5 W</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:21:12</p><p>Explicação:</p><p>03679APLICAÇÕES DE ELETROMAGNETISMO NA ENGENHARIA</p><p>9.</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:19:29</p><p>Explicação:</p><p>A direção de propagação da onda é o sentido positivo de z e a direção do campo elétrico na direção de x.</p><p>Assim:</p><p>10.</p><p>−3√2ŷA/m</p><p>3√3ŷA/m</p><p>−3√3ŷA/m</p><p>−4√3ŷA/m</p><p>3√2ŷA/m</p><p>22/04/2024, 13:22 Estácio: Alunos</p><p>https://simulado.estacio.br/alunos/ 7/8</p><p>campo magnético associado a uma onda eletromagnética plana, que se propaga em um meio com impedância</p><p>intrínseca  , sabendo que o campo elétrico é dado por .</p><p>Data Resp.: 22/04/2024 13:20:57</p><p>Explicação:</p><p>Não Respondida      Não Gravada     Gravada</p><p>Exercício inciado em 22/04/2024 13:08:39.</p><p>→E = 100e−4xcos(120πt − 8x)ŷ(V /m) η = 200e Ω</p><p>π</p><p>4</p><p>→H(t) = − e4xcos(120πt − 6x − )ẑ(A/m)1</p><p>2</p><p>π</p><p>4</p><p>→H(t) = e4xcos(120πt − 8x + )ẑ(A/m)1</p><p>2</p><p>π</p><p>4</p><p>→H(t) = e−4xcos(120πt − 8x − )ẑ(A/m)1</p><p>2</p><p>π</p><p>4</p><p>→H(t) = e4xcos(120πt − 6x − )ẑ(A/m)1</p><p>2</p><p>π</p><p>4</p><p>→H(t) = e4xcos(120πt − 8x − )ẑ(A/m)1</p><p>2</p><p>π</p><p>4</p><p>22/04/2024, 13:22 Estácio: Alunos</p><p>https://simulado.estacio.br/alunos/ 8/8</p>