Uma onda eletromagnética plana, cuja amplitude do campo magnético é 5,0×10^-7 T, propaga-se em um meio não condutor onde sua velocidade é 0,6 c.

Qual é a amplitude do campo elétrico, em N/C, dessa onda?

Dado

c = 3,0×10⁸ m/s

Um plano muito grande, a ponto de ser considerado infinito, possui uma densidade superficial de carga σ = 18,0 μC/m² . Qual é o campo elétrico, em N/C, a uma distância de 2,0 cm do centro da placa?

Dado

Considere ε₀ = 9,0×10^-12 C² /(N×m² )

O gráfico que representa, corretamente, o campo elétrico de uma esfera uniformemente carregada, com raio R, sendo r a distância em relação ao centro da esfera, é o da opção

Abaixo temos uma representação esquemática de uma junção PN. Pelo processo de dopagem são inseridos na região da junção (região de depleção ou região de carga espacial) portadores do tipo N (elétrons) e portadores do tipo P (buracos). Essa distribuição de carga é, então responsável pelo surgimento de uma barreira de potencial eletrostático aos portadores que forem cruzar a junção. Através de um campo externo essa barreira pode ser reduzida permitindo o trânsito de portadores (polarização direta) e portanto o diodo permite a passagem de portadores em apenas uma direção. Considerando uma região de depleção na forma de um cubo, e que a densidade de carga em cada lado da junção é uniforme em módulo Q/L³ . Utilizando a Lei de Gauss dE/dx = Q/(ε L³) e a definição de tensão dV/dx = -E, a diferença total de tensão entre os extremos de cada lado da junção será:

O efeito fotoelétrico foi descoberto em 1887 por Heinrich Hertz ao observar que eletrodos expostos a luz ultravioleta emitiam descargas elétricas mais facilmente. O fenômeno foi tratado por Einstein em 1905 evocando hipóteses ad hoc como retomar a hipótese corpuscular sobre a natureza da luz que incide sobre o metal permitindo a troca de momento e a discretização da energia carregada pela luz. A energia dos elétrons retirados do metal pela interação com os fótons incidentes é dada pela equação representada na imagem abaixo, onde Φ é a função trabalho (energia para retirar o portador do material), e o produto hf é a energia carregada como quantia de radiação pela luz de frequência f, h é a constante de ação de Planck introduzida no tratamento do problema do corpo negro em 1900. O modelo de Einstein foi validado experimentalmente em 1914 por Robert Millikan que também usa a equação de Einstein para obter o valor da constante h. O experimento consiste em se obter a curva de E versus f representada acima. Por extrapolação da reta é possível determinar a função trabalho. Considere um material como o sódio após analisado tem função trabalho de 4,3 eV e frequência de corte de aproximadamente 10 x 10¹⁴ Hz. O valor da constante de Planck em eV.s é:

Descargas elétricas no ar seco ocorrem a tensões superiores a 30 kV (rigidez dielétrica). Para um arranjo de dois planos carregados com área de 1 cm² a uma distância de 1 cm e apenas ar entre os planos temos uma capacitância de cerca de C = 9 x 10-14 F. Por sua vez a energia armazenada em capacitores é dada pela expressão U = CV² /2. A energia disponível em uma descarga neste capacitor é de cerca de:

O diagrama de linhas de campo elétrico gerado por esferas puntiformes carregadas eletricamente com cargas Q1 e Q2 é mostrado abaixo.

Com base nas informações fornecidas por este diagrama, conclui-se que as cargas Q1 e Q2 são

Em relação ao campo elétrico, assinale a alternativa correta.

Um elétron, de massa m e carga q = -e, devido à atração coulombiana, fica em órbita circular ao redor de um próton em repouso. A massa e a carga do próton valem, respectivamente, M e Q = +e. De acordo com o modelo de Bohr, o elétron só pode ocupar órbitas nas quais o seu momento angular obedeça a equação abaixo: L = n h/2π onde h é chamada “constante de Planck” e n é um número inteiro (n = 1, 2, 3, ...), conhecido como “número orbital”. Adote k como a constante eletrostática do vácuo, v a velocidade do elétron e sua órbita e R o raio da órbita do elétron. Considerando-se o elétron na n-ésima órbita, ou seja, na órbita caracterizada pelo número orbital de valor genérico n, e desprezando-se a interação gravitacional entre o elétron e o próton, determine a energia total do sistema.

Uma esfera não condutora de raio R tem sua carga distribuída da seguinte forma: de r = 0, centro da esfera, onde r é a posição radial, até a posição r = R/2, a densidade de carga vale +ρ; e de r > R/2 até r = R, a densidade vale +2ρ. Qual das expressões abaixo representa o campo elétrico na superfície da esfera em r = R? Obs.: considere que ɛ é a constante de permissividade elétrica.

Uma esfera condutora de um metro de diâmetro está eletrizada negativamente e encontra-se em equilíbrio eletrostático no vácuo completamente isolada de outros corpos.

Sabendo que a uma distância de 40 m de seu centro o campo elétrico é de 900 V/m, qual é a intensidade do campo elétrico e do potencial elétrico a uma distância de 20 cm do centro dessa esfera, respectivamente?

(Considere a constante eletrostática de 9 x 10⁹ N.m² /C² )

Têm-se duas cargas elétricas puntiformes de mesmo valor e sinais contrários, fixas no vácuo e afastadas por uma distância d. Sabendo-se que o módulo do campo elétrico vale E e o valor do potencial elétrico vale V, no ponto médio entre as cargas, tem-se:

Uma esfera condutora, oca, está eletricamente carregada e isolada. Para um ponto de sua superfície, os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são 1000 N/C e 100 V. Considerando um ponto no interior da esfera, na parte oca, os módulos para o campo elétrico e para o potencial elétrico são, respectivamente:

Considere uma carga desprovida de dimensões Q, fixa no ponto 0, e os pontos A e B, de acordo com o apresentado abaixo.

Os módulos do vetor campo elétrico e do potencial elétrico gerados pela carga no ponto A valem, respectivamente, E e V. Nessas condições, os módulos dessas grandezas no ponto B valem, respectivamente,

Ficar sozinho em um descampado, nadar na piscina ou no mar, ficar em lugares altos, como árvores, segurar objetos metálicos grandes, como para-raios, é estar em lugares e situações propícias para uma descarga elétrica ocorrer. Veja a imagem da garota que estava escalando uma montanha e ficou com os cabelos arrepiados. Isso aconteceu devido à repulsão de cargas elétricas de igual sinal que foram induzidas pela passagem de uma tempestade. É o mesmo fenômeno que acontece no Gerador de Van De Graaff.

Sobre a garota da figura é correto afirmar que:

Numa certa região do espaço estão fixas duas cargas elétricas pontuais dispostas da seguinte forma:

Q1, de 3,00 micro Coulomb está localizada na posição x= -3,00cm e y = 0,00 cm;

Q2, de -1,00 micro Coulomb, na posição x= 0,00 cm, y= -2,00 cm.

Conside que a constante eletrostática K vale 9,00 10⁹ Nm² /C² .

Nessas circunstâncias, podemos dizer que as componentes x e y do campo elétrico resultante, na posição x= 0,00 e y = 0,00 são, respectivamente:

Em um ambiente iônico, tal como dentro de um tecido biológico, potenciais elétricos são originados mediante distribuição de cargas. No caso de uma membrana do corpo de um neurônio que possui, aproximadamente, 8nm de espessura, a diferença de potencial entre seu interior e seu exterior é da ordem de 84mV. O campo elétrico que resulta no interior dessa membrana é de 

Duas cargas puntiformes Q₁ = 2,0 . 10⁻⁸ C e Q₂ = −3,0 . 10⁻⁸C são fixas nos pontos A e B, separadas de 20 cm, no vácuo.

Uma partícula de massa m = 1,0 . 10^{− 3} grama e carga q = 1,0 μC é abandonada no ponto médio do segmento que une A e B. A aceleração inicial adquirida pela partícula, em m/s², vale 

Dado: Constante eletrostática do vácuo = 9,0 . 10⁹ N.m²/C²