Questõessobre Cargas Elétricas e Eletrização

Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s2.

Em outro processo de esterilização, uma lâmpada UV de potência P = 60 W funciona sob uma diferença de potencial elétrico U = 100 V. A potência elétrica pode ser expressa também em kVA, sendo 1 kVA = 1000 V x 1 A = 1000 W.  A corrente elétrica i do circuito que alimenta a lâmpada é igual a  

Uma esfera metálica de massa m e carga elétrica + q descansa sobre um piso horizontal isolante, em uma região em que há um campo elétrico uniforme e também horizontal, de intensidade E, conforme mostrado na figura. Em certo instante, com auxílio de uma barra isolante, a esfera é erguida ao longo de uma linha vertical, com velocidade constante e contra a ação da gravidade, a uma altura total h, sem nunca abandonar a região de campo elétrico uniforme.

Ao longo do movimento descrito, os trabalhos realizados pela força gravitacional e pela força elétrica sobre a esfera são, respectivamente:

Dois balões negativamente carregados são utilizados para induzir cargas em latas metálicas, alinhadas e em contato, que, inicialmente, estavam eletricamente neutras.

Conforme mostrado na figura, os balões estão próximos, mas jamais chegam a tocar as latas. Nessa configuração, as latas 1, 2 e 3 terão, respectivamente, carga total:

Note e adote:

O contato entre dois objetos metálicos permite a passagem de cargas elétricas entre um e outro.

Suponha que o ar no entorno seja um isolante perfeito.

As células fotovoltaicas (placas semicondutoras compostas de silício) são os componentes principais dos painéis solares e são capazes de converter, com certa eficiência, parte da energia dos raios solares em energia elétrica. Essa conversão é causada pelo fenômeno físico denominado “efeito fotoelétrico”, que pode ocorrer em uma variedade de materiais, incluindo metais e semicondutores.

Na superfície dos metais, a sequência de eventos que caracteriza esse efeito, de forma simplificada, é a

Diversos brinquedos são constituídos de pilhas ligadas a um motor elétrico. A figura mostra uma pilha e um motor acoplados, em que ε representa a força eletromotriz (FEM) da pilha, ε’ representa a força contraeletromotriz (FCEM) do motor e r e r’ são resistências internas. Um problema comum que danifica esses brinquedos é o travamento do eixo do motor. 

O que ocorre com a FCEM e com a energia fornecida pelas pilhas, que ocasiona danos ao motor, quando seu eixo de rotação é travado? 

DAVIS, J. Disponível em: http://garfield.com. Acesso em: 10 fev. 2015

Por qual motivo ocorre a eletrização ilustrada na tirinha?

O QUE É O VENTO SOLAR?

Nada menos que 1 milhão de toneladas de matéria o Sol ejeta a cada segundo. Ela é formada por elétrons e núcleos de átomos de elementos abundantes na estrela, como hidrogênio e hélio. Acelerados pelo calor solar, eles escapam do seu campo gravitacional. “Esse turbilhão tem um campo magnético próprio que interage com o da Terra e, assim, afeta o nosso planeta”, diz o astrônomo Enos Picazzio, da USP.

Disponível em: http://mundoestranho.abril.com.br/ Acesso em: 20 de agosto de 2015.

Um desses elétrons que possui a carga elementar de 1,6 ˑ 10–19 C penetra no campo magnético do planeta cuja magnitude vale 1,2 ˑ 10–7 T. Desprezando os efeitos gravitacionais, qual é o raio da trajetória descrita por esse elétron de massa 9,10–31 kg, sabendo que tal partícula penetra perpendicularmente o campo magnético terrestre com uma velocidade de módulo 8 ˑ 106 m/s?

Em uma ligação iônica, os átomos estão ligados pela atração de íons com cargas opostas. Um exemplo dessa ligação é o KCℓ. A força de Coulomb entre os dois íons é atrativa, mas, à medida que os elétrons das demais camadas sofrem superposições, produzem efeitos repulsivos de modo que a configuração molecular estável corresponde a um balanço entre esses efeitos de modo que, na molécula, ocorre uma força atrativa de mais longo alcance e uma força repulsiva de mais curto alcance.

Fonte: http://www.cesarzen.com

Na molécula de KCℓ, a distância entre os íons vale cerca de 3 ˑ 10–10 m. Considerando que o meio de interação elétrica entre os íons é o vácuo de constante eletrostática K0 = 9 ˑ 109 N ˑ m2 ˑ C–2 e o módulo da carga elementar e = 1,6 ˑ 10–19 C, qual é a energia mínima necessária para separar esses íons de forma que fiquem infinitamente afastados? 

Tasers são armas de eletrochoque que usam uma corrente elétrica para imobilizar pessoas que estejam representando alguma ameaça a alguém ou à ordem pública. O sistema interno da arma cria e trata a corrente elétrica que será descarregada por meio dos fios de cobre. Capacitores, transformadores e baterias são peças fundamentais nesse processo.

Fonte: Disponível em: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. Adaptada. Acesso em: 03 de set. 2017.

Nesse sentido, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir.

O Transformador é um equipamento elétrico que tem seu principio de funcionamento baseado na ________. A bateria é uma fonte de energia que transforma energia _________ em energia elétrica. O capacitor é um dispositivo que armazena ______________. 

A integridade da membrana plasmática é vital para que as células executem de forma eficiente suas funções. A membrana celular é uma estrutura composta por duas camadas lipídicas que separam o meio intracelular do extracelular. 

Disponível em:<http://cronodon.com/BioTech/Membranes.htm> .

Por ser uma estrutura em bicamada isolante e possuir a propriedade de separar soluções condutoras tanto do meio intra como do extracelular, a membrana plasmática é responsável pelas propriedades dielétricas das células e tem características capacitivas, demonstrando uma capacitância de 1 µF/cm2 .

OBS.:Considere a permissividade do vácuo como sendo 9 x 10–12 F/m e a constante dielétrica dos lipídios igual a 2.

Sobre o exposto acima, pode-se afirmar que a espessura d da membrana plasmática é, aproximadamente, igual a

Sempre quando temos uma diferença de potencial muito grande entre nuvens ou entre nuvens e terra, podemos ter uma descarga elétrica. É justamente a essa descarga elétrica que damos o nome de raio. Dentro das nuvens, ocorrem as chamadas correntes de convecção. Muitas vezes, essas correntes de ar são tão fortes que as colisões entre o granizo e os cristais de gelo dentro da nuvem eletrizam os cristais com carga positiva e o granizo com carga negativa.

Disponível em:<https://www.infoenem.com.br/> .

Caso essa eletrização seja muito alta, ocorre a indução de uma carga positiva na superfície da Terra, estabelecendo um campo elétrico. Assim, se o campo se tornar muito intenso,

Um solenoide muito longo é percorrido por uma corrente elétrica I,conforme mostra a figura 1.

Em um determinado instante, uma partícula de carga q positiva desloca‐se com velocidade instantânea perpendicular ao eixo do solenoide, na presença de um campo elétrico na direção do eixo do solenoide. A figura 2 ilustra essa situação, em uma seção reta definida por um plano que contém o eixo do solenoide.

O diagrama que representa corretamente asforças elétrica e magnética atuando sobre a partícula é: