Questões de Concurso Público IF-PI 2022 para Professor - Física, Edital nº 73

A lei de Gauss, uma das quatro equações de Maxwell, em sua forma diferencial, permite a determinação do campo elétrico E gerado por uma distribuição de cargas com determinada densidade de cargas ρ. Assim, seja E₀ = (C.x, 0, 0) (onde C é uma constante e x é uma coordenada cartesiana), o campo elétrico gerado por uma distribuição de cargas com densidade de cargas P₀ , localizada no vácuo. Com base nestas informações e sendo ε₀ a permissividade elétrica no vácuo, pode-se AFIRMAR que a densidade de cargas P₀ que gera o campo elétrico E₀ supracitado vale:

O campo eletrostático E = (E_x , E_y , E_z ) é um tipo especial de função vetorial que pode ser escrita em termos do gradiente de uma função escalar, a saber, o potencial eletrostático V. Campos vetoriais que apresentam esta característica são chamados de campos vetoriais conservativos. Neste contexto, qual é a única alternativa abaixo que pode representar um campo eletrostático?

No espaço livre, a densidade de carga elétrica ρ_E e a densidade de corrente elétrica J_E são nulas. Nesta situação, fica destacada uma simetria entre o campo elétrico E e o campo magnético B nas equações de Maxwell. Por outro lado, quando ρ_E e J_E são diferentes de zero, esta simetria não é evidente. No entanto, caso existissem cargas magnéticas e, por sua vez, densidades de correntes magnéticas, tal simetria seria recuperada. Neste contexto, na presença de cargas magnéticas e densidades de correntes magnéticas, qual das seguintes equações de Maxwell estariam INCORRETAS? (Dado: μ_º é a permeabilidade magnética no vácuo e ε_º é a permissividade elétrica no vácuo.)

Se 1,00 g de matéria pudesse ser convertido inteiramente em energia, qual seria o valor da energia assim produzida a 27,5 centavos de Real por kW.h? 

Considere dois planos infinitos no vácuo e arranjados de forma que estejam paralelos entre si. Um dos planos mencionados possui densidade de carga elétrica +3σ e o outro, -3σ. Assim, é correto AFIRMAR que os campos elétricos, respectivamente, no interior e no exterior dos planos em questão, são:

(Dado: ε_º é a permissividade elétrica no vácuo.)