As equações de Maxwell do eletromagnetismo formam, para uma região onde não existam cargas ou correntes elétricas, um conjunto de equações diferenciais parciais de primeira ordem, que representam a mescla do campo elétrico E e do campo magnético B. É possível desacoplá-las (separando-se o campo elétrico E do campo magnético B). Desta forma, teremos duas equações diferenciais de segunda ordem, uma para o campo elétrico e outra para o campo magnético. Além disso, é percebido que tanto o campo elétrico E quanto o campo magnético B satisfazem uma equação de onda de representação tridimensional (em coordenadas cartesianas).

Para se obter essa equação de onda, deve-se utilizar a lei de

Na figura estão representadas as linhas de força de um campo elétrico produzido por uma determinada configuração de cargas. As linhas tracejadas correspondem a superfícies equipotenciais.

Com relação aos pontos A, B, C, D e E, indicados na figura, é correto afirmar que o

A compreensão e o domínio das ondas eletromagnéticas,previstas pela teoria de Maxwell, estabelecida na segunda metade do século XIX, revolucionaram a tecnologia e os meios de comunicação.

Considere uma onda eletromagnética se propagando no vácuo.Suponha que o campo elétrico dessa onda seja dado, utilizando-se um sistema cartesiano de coordenadas, pela expressão

onde E₀, e K são constantes positivas, com = Kc, sendo c a velocidade da luz no vácuo e , os vetores unitários da base cartesiana.

A esse respeito, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) A amplitude do campo elétrico dessa onda é E₀ = √2

( ) Essa onda se propaga tanto na direção de quanto na direção de .

( ) Essa onda está circularmente polarizada.

As afirmativas são, respectivamente,

Três pequenas esferas idênticas, A, B e C, carregadas com cargas respectivamente iguais a Q_A, Q_B e Q_C são abandonadas, alinhadas, sobre uma superfície plana e horizontal, com a esfera C mais próxima de A do que de B, como ilustra a figura a seguir.

Verifica-se que, assim abandonadas, apesar de serem desprezíveis os atritos entre elas e a superfície de apoio, as três permanecem em repouso.

Nesse caso, se e a distância entre as esferas A e B for d, a distância x entre as esferas A e C será

Quando se liga o interruptor de um abajur, sua lâmpada de incandescência acende quase instantaneamente. Isso nos dá a impressão de que os elétrons que estavam próximos ao interruptor saem em disparada através do fio até chegarem ao filamento da lâmpada e transferirem para ele a energia elétrica que transportam, o que é falso.

O movimento dos elétrons através de um fio condutor é muito lento. O que viaja muito rapidamente através do fio é a informação fornecida a todos os elétrons livres do fio de que o interruptor foi ligado (isto é, o que é veloz é o fornecimento de energia elétrica aos elétrons livres do fio quando se liga o interruptor). Para analisarmos a velocidade com que, em média, os elétrons se deslocam através de um fio condutor, imaginemos um fio de cobre cilíndrico, de seção reta uniforme de área igual a 1,0 x 10^-6 m² , percorrido por uma corrente elétrica de 2,72 A de intensidade.

Obs.: sabe-se que no cobre há 8,5 x 10²⁸ elétrons livres por metro cúbico.

Sendo o módulo da carga do elétron e = 1,6 x 10^-19C, a velocidade com que, em média, os elétrons estão se deslocando através desse fio é de

Uma carga elétrica Q puntiforme situada no plano indicado a seguir cria no ponto M um campo elétrico cujo módulo é 5 N/C. A intensidade do campo elétrico criado por essa carga no ponto P é:

A Lei de Coulomb é um dos princípios mais importantes da eletrostática. Por ela:

Duas partículas eletrizadas estão fixadas a 3.10^-3m uma da outra. Suas cargas elétricas são idênticas e iguais a 2,0 nC, positivas. Sabendo que o meio é o vácuo e que a constante eletrostática é K_o= 9,0 x 10⁹ em unidades no SI. A força de interação eletrostática entre elas é:

(Lembre-se: 1 nC= 10^-9 C).

         Enquanto há exatamente um século não havia mais do que umas poucas lâmpadas elétricas, atualmente a humanidade está extremamente dependente da eletricidade em sua vida cotidiana. Embora o uso generalizado da eletricidade seja recente, as observações dos fenômenos elétricos remontam aos ancestrais gregos, que notaram que, atritando o âmbar, ele atraía pequenos objetos, como fragmentos de palha ou penas.

                                                                   Tipler e Mosca. 5.ª ed. v. 2. 2006, p. 1 (com adaptações).

Com relação à eletricidade e a seus fenômenos, assinale a alternativa correta. 

O campo elétrico de uma onda plana e monocromática que se propaga no vácuo em um ponto genérico e em um instante genérico t é dado por = E_x + E_y onde E_x = A cos(kx – ωt) e E_y = 2A cos(kx – ωt), onde k é uma constante positiva e ω = kc, sendo c o módulo da velocidade da luz no vácuo. Podemos afirmar que essa onda

Duas esferas de massas iguais, A, carregada com uma carga Q_A, e B, carregada com uma carga Q_B, de mesmo sinal que Q_A, estão suspensas por fios isolantes de comprimentos iguais ao mesmo ponto de um suporte. Formulam-se três hipóteses a respeito das posições das esferas quando o sistema formado por elas estiver em equilíbrio (repouso):
A hipótese correta é

A figura mostra as linhas de força do campo eletrostático criado pela carga puntiforme positiva Q. Na figura, estão indicados três pontos: A, B e C. Os pontos B e C pertencem à mesma linha de força, enquanto os pontos A e B são equidistantes da carga Q.
Os potenciais eletrostáticos V(A), V(B) e V(C) nos pontos A, B e C, respectivamente, são tais que

A Lei de Coulomb descreve a interação eletrostática entre partículas eletricamente carregadas, estabelecendo o módulo da força entre duas cargas elétricas puntiformes, q₁ e q₂,, como sendo diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. Considerando uma carga q1 de 3C e uma carga q2 de -8C, 10cm distantes entre si, determine o módulo da força e se ela é atrativa ou repulsiva (k é a constante de Coulomb).

Duas partículas metálicas X e Y, inicialmente neutras, foram eletrizadas. A partícula X perdeu 2,50 x 10¹⁰ elétrons, e a partícula Y ganhou 2,50 x 10¹⁰ elétrons.

Qual será, aproximadamente, em newtons, o módulo da força de interação elétrica entre as partículas X e Y se elas forem colocadas a 2,00 cm uma da outra no vácuo?

Dados
Carga do elétron = 1,60 x 10^-19 C
Constante elétrostática no vácuo = 9,00 x 10⁹ N.m².C^-2

Duas placas metálicas planas e paralelas, identificadas como placa 1 e placa 2, são colocadas a uma distância de 10,0 cm entre si. Elas estão sujeitas respectivamente a potenciais elétricos V₁ (t) = 10 sen(ωt) e V₂ (t)=10 sen(ωt+π), dados em volts.

Considerando as placas infinitas, o potencial elétrico resultante entre as placas e a uma distância de 2,0 cm da placa 1 tem a amplitude, em volts, de

Três esferas metálicas idênticas encontram-se fixas e isoladas eletricamente de sua vizinhança, como mostra a Figura abaixo.



Inicialmente, as esferas P, Q e R encontram-se carregadas eletricamente com 2,00C, 4,00C e – 6,00 C, respectivamente. Neste momento inicial, o módulo da força de interação elétrica entre P e Q é F₁ . As esferas P e Q são, então, postas em contato e afastadas novamente. Em seguida, as esferas Q e R são postas em contato e depois todas as esferas retornam às suas posições iniciais. Agora o novo módulo da força de interação elétrica entre P e Q passa a ser F₂ .

O valor da razão é, aproximadamente,