No projeto de uma cozinha industrial, um eletricista precisa escolher o fio condutor que, ao ser conectado a uma tensão de 120 V, seja capaz de suportar a potência máxima de 9600 W consumida quando todos os aparelhos elétricos estão ligados. Para isso, ele analisou fios de um mesmo material com os seguintes calibres e respectivos diâmetros:




Considere que serão necessários 90 m de fio, com seção reta circular e resistividade elétrica de aproximadamente 1,8 x 10^-8 Ω∙m.
Considerando π = 3, o diâmetro mínimo do fio condutor a ser escolhido corresponde ao calibre de número:

Uma das peças fundamentais do desfibrilador é o capacitor, componente eletrônico que armazena energia elétrica e a descarrega sob a forma de um choque. Essa descarga elétrica, ao ser aplicada no coração de uma pessoa com arritmia ou fibrilação, pode restabelecer os batimentos cardíacos. Observe no gráfico a curva de carga do capacitor de um desfibrilador, em função da tensão elétrica U: 




Admitindo que o capacitor seja carregado com uma diferença de potencial de 1200 V, a energia elétrica, em joules, armazenada nesse capacitor é igual a:

Após a colisão de um carro contra um poste, fios de alta tensão com tensão de 35000 V caíram sobre o veículo. Os ocupantes estavam conscientes, e os bombeiros chegaram ao local para realizar o resgate. Antes de iniciar a operação, um bombeiro usou luvas e botas de borracha isolante de Classe 2, com resistência elétrica mínima de 1 MΩ por luva, e 1,5 MΩ por bota, conforme especificações das normas NBR IEC 60903 e NBR 16603. Sabendo que o braço, a perna e o tronco do corpo humano têm resistência interna média de 1 KΩ e supondo que os equipamentos estivessem íntegros e secos, qual seria, aproximadamente, a corrente elétrica que atravessaria o corpo do bombeiro caso ele tocasse acidentalmente o fio energizado com uma das mãos, estando com os dois pés no chão?

Um professor de eletrodinâmica montou o circuito elétrico apresentado abaixo. 

O professor pediu então que os alunos fizessem as leituras nos medidores. Considerando o voltímetro e os amperímetros ideais, a opção que apresenta os valores da leitura correta do voltímetro V e dos amperímetros A₁ A₂ e A₃ feita pelos alunos, respectivamente, é:

Considere uma casca esférica condutora, oca e isolada, de raio interno R. Uma carga +Q é distribuída uniformemente na superfície interna da casca.
Com base na Lei de Gauss, o campo elétrico  (r) se comporta como: 

Em um triângulo equilátero de lado L, colocam-se as cargas +q nos vértices A e B (base) e a carga –q no vértice C (topo). Determine o campo elétrico resultante    no baricentro G do triângulo.

Em impressoras a jato de tinta, gotículas eletricamente carregadas são manipuladas por campos elétricos para direcionar a impressão. Considere uma gotícula de tinta de massa 10⁻⁹ kg, carregada com 5×10^–10 C. Para que a gota permaneça em equilíbrio suspensa em um campo elétrico vertical, de modo que o peso seja exatamente compensado pela força elétrica, a intensidade e a direção do campo aplicado devem ser: (Dado: g=10m/s² ) 

Observe a figura a seguir.

A figura acima mostra esquematicamente dois condutores, A e B, esféricos. O condutor A é maciço, tem raio R e é concêntrico ao condutor B, que consiste em uma casca esférica de raio 2R. Ambos os condutores são neutros e estão interligados por um fio condutor de capacidade elétrica desprezível. O sistema é, então, carregado com uma carga total de 6C que se distribuirá entre os condutores A e B. Após o equilíbrio eletrostático ser alcançado(as cargas das superfícies interna e externa do condutor B serão, respectivamente: 

Observe a figura abaixo.

A figura acima apresenta o esquema de um circuito condutor em que cada segmento de fio possui comprimento a e resistência R. O circuito está imerso em um campo magnético de indução B uniforme, perpendicular ao plano do circuito, cujo módulo varia no decorrer do tempo t de acordo com B = kt, onde k é uma constante positiva. Da esquerda para a direita, as intensidades das correntes nos três segmentos de fio verticais são, respectivamente:

Observe a figura abaixo.

A figura acima mostra dois triângulos equiláteros inscritos em um círculo de raio R de tal forma que os vértices A е В são diametralmente opostos. Sobre os triângulos, em posições indicadas na figura, foram colocadas partículas carregadas de cargas +q, -q, +2q e -2q. Sendo K a constante eletrostática, o módulo do vetor campo elétrico no centro do círculo é dado por:

Analise a figura abaixo.

A figura mostra um esquema de dois capacitores de placas paralelas, C₁ e C₂, ligados em paralelo a uma bateria ideal de ddp V. A área das placas dos capacitores é A e a distância entre as placas é d. Os dielétricos entre as placas dos capacitores C₁ e C₂ são, respectivamente, um material de constante dielétrica k (k>1) e o ar. Considere que os capacitores estão completamente carregados e analise as afirmativas abaixo.

I- A presença do dielétrico de constante dielétrica k entre as placas de C₁, faz com que a intensidade do campo elétrico, E₁, entre as placas de C, seja menor do que o campo elétrico, E₂, entre as placas de C₂ de acordo com a relação E₁ = E₂/k.

II- Uma vez que a capacitância de C₁ é maior do que a capacitância de C₂, a densidade de cargas livres, σ₁, na placa de maior potencial de C₁ deve ser maior do que a densidade de cargas livres, σ₂, na placa de maior potencial de C₂, de acordo com σ₁ = k σ₂.

III- Sendo ɛ₀ a permissividade do vácuo, a energia potencial elétrica U armazenada pela associação de capacitores é dada por 

Assinale a opção correta.

Um fio de nicromo é usado como elemento de aquecimento e será alimentado por uma fonte de 12 V em série com um resistor de controle R. A resistência do fio varia com a temperatura. Considere os seguintes valores de resistências nas temperaturas mínima e máxima às quais elas serão submetidas:

• Temperatura mínima: R_fio ≈ 8 Ω.

• Temperatura máxima: R_fio ≈ 12 Ω.

Para proteger a fonte e obter aquecimento útil, é necessário que:

1) Mesmo na temperatura mínima, a corrente não ultrapasse 1,2 A.

2) Na temperatura máxima, a corrente seja pelo menos 0,8 A.

O menor valor comercial de R, que atende simultaneamente às duas condições, é:

O circuito elétrico a seguir é composto por: fios ideais, dois geradores ideais de f.e.m E₁ e E₂, sete resistores ôhmicos iguais, de resistência R cada um, e três capacitores iguais c₁, c₂ e c₃, de capacitância C cada um. Na situação estacionária, com os capacitores à carga máxima possível, podemos afirmar que a carga elétrica armazenada nos capacitores c₁, c₂ e c₃ é, respectivamente:

As cargas elétricas geram, ao seu redor, campos elétricos e, através deles, interagem entre si. Com base nos conceitos de campo elétrico, e considerando apenas seus efeitos, podemos afirmar que:

Em um determinado experimento, um aluno deve aquecer 40 g de um líquido de calor específico igual a 0,9 cal/gºC, de uma temperatura de 25 ºC até 85 ºC, em 4 min e 12 s. Para isso, ele utilizará um aquecedor elétrico cujo circuito é representado no desenho abaixo. Como o aquecedor não varia a temperatura do líquido no tempo requerido, conforme o planejado, ele precisará modificar o circuito do aquecedor acrescentando um novo resistor. Para atingir o objetivo, deverá associar ao resistor de 8 Ω:

Dados: A troca de calor ocorre apenas entre os resistores e o líquido, que está em um recipiente adiabático; os fios do circuito são ideais; considere 1 cal = 4,2 J.

Na descarga de um relâmpago, uma corrente de 5 x 10⁴ A é mantida por 30μs. Determine o valor da carga transferida e assinale a opção correta.

Examine a figura abaixo.

Suponha que um oficial, analisando os circuitos do Canhão de 4,5" de uma fragata, observou o circuito da figura acima. De acordo com o circuito, em condições de corrente contínua, determine os valores aproximados da tensão V_c e da corrente I_L, respectivamente, e assinale a opção correta. 

Uma espira retangular condutora, com resistência elétrica 2Ω, está imersa em um campo magnético uniforme В, perpendicular ao plano da espira. O campo magnético varia no tempo conforme a equação: 

B(t) = 0,5t²-2t + 3 (em Tesla)

A área da espira é 0,4m², e o intervalo de tempo analisado é t, que pertence ao intervalo [0, 5] segundos. Com base nessas informações, assinale a opção que apresenta o valor da corrente induzida na espira no instante t = 3s.

Uma partícula carregada positivamente está livre para se mover em uma região de campo elétrico não nulo E. Com relação aos conceitos de campo elétrico, assinale a opção correta.

No circuito elétrico representado abaixo, temos uma fonte de força eletromotriz de 12 V associada a três resistores ôhmicos ligados por fios ideais. O resistor representado por R’ pode ter sua resistência ajustada entre 2 kΩ e 16 kΩ e “r” vale 6 kΩ. A condição de máxima transferência de potência para o trecho entre os pontos A e B se dá na situação que a resistência equivalente entre esses pontos é igual à resistência interna (r) da fonte. Dessa forma, assinale a alternativa que apresenta o valor de R’ que leva à condição de máxima transferência de potência e o valor da corrente elétrica no resistor 2.r nesse momento, respectivamente.