Questõesde UFAM sobre Cargas Elétricas e Eletrização

Num experimento realizado no laboratório de eletricidade, quatro esferas metálicas idênticas, A, B, C e D, apoiadas em suportes isolantes, se encontravam inicialmente neutras e separadas. Elas foram eletrizadas, de modo que QA = Q, QB = -Q/2 e com os valores das cargas QC e QD desconhecidos. Em seguida, realizou-se a seguinte sequência de procedimentos:

A figura a seguir mostra a configuração das linhas de força e de duas superfícies equipotenciais de um campo elétrico uniforme de intensidade E = 5×102 V/m.

Se uma carga puntiforme q = +0,1μC é colocada no ponto A, assinale a alternativa INCORRETA:

Uma pilha (ou bateria) só pode fornecer energia aos poucos, enquanto que um capacitor (ou condensador) pode fornecer energia com uma rapidez muito maior como, por exemplo, quando o flash de uma câmera é disparado. Essa capacidade de armazenar cargas elétricas para usá-las futuramente de maneira flexível, quando houver resistência em seus terminais, torna o capacitor um componente importante. A grandeza física que determina a quantidade de carga que um capacitor é capaz de armazenar é sua capacitância, que representa a quantidade de carga que precisa ser acumulada nas placas para produzir certa diferença de potencial entre elas. Para um capacitor de placas paralelas, o valor da capacitância depende da geometria das placas. A figura a seguir mostra o gráfico da carga em função da diferença de potencial elétrico para três capacitores de placas paralelas, de mesma área, A, B e C.

Podemos afirmar que a relação da distância entre as placas dos três capacitores é:

Um capacitor de 100pF é ligado a uma bateria de 12V até ficar completamente carregado. Em seguida, a bateria é desconectada e o capacitor ligado em paralelo com um segundo capacitor, inicialmente descarregado. Considerando que a diferença de potencial entre as placas do primeiro capacitor cai para 4,8V quando foi ligado com o segundo capacitor, podemos afirmar que a capacitância do segundo capacitor vale:

A figura a seguir mostra três pares de placas condutoras paralelas, separadas pela mesma distância, e o valor do potencial elétrico em cada placa. O campo elétrico entre as placas de cada par é uniforme e perpendicular às placas.

Considere as seguintes afirmativas:

I. O módulo do campo elétrico entre as placas é maior no par de placas (2).

II. Nos pares de placas (1) e (2), o vetor campo elétrico aponta da direita para a esquerda.

III. Se uma carga de prova negativa for liberada, a partir do repouso, a meia distância entre as duas placas do par (3), será inicialmente acelerada em direção à placa da direita.

IV. Uma carga de prova negativa liberada, a partir do repouso, a meia distância entre as placas do par (2), experimentará maior variação da energia potencial elétrica ao se deslocar sob a ação do campo elétrico, em comparação com os outros pares.

V. Para qualquer carga de prova, positiva ou negativa, que se desloque de um ponto para outro, na região entre as placas de cada par, o trabalho realizado pela força elétrica não dependerá da trajetória da carga de prova entre os dois pontos.

Assinale a alternativa correta:

Um raio, ou descarga elétrica atmosférica, é produzido entre regiões eletricamente carregadas na atmosfera pelas altíssimas diferenças de potencial elétrico. Um raio pode ocorrer da nuvem para o solo; do solo para a nuvem ou entre nuvens. O relâmpago é a parte visível do raio e apresenta trajetórias sinuosas com ramificações irregulares. Ao longo do caminho percorrido pelo raio, a temperatura do ar se eleva bruscamente para cerca de 30.000℃, causando expansão explosiva do meio e resultando em ondas de choque, que denominamos de trovão. Considere a situação na qual um raio é produzido quando a diferença de potencial entre a nuvem e o solo é de 1,0 × 109V e que a carga transferida pelo raio para o solo seja de 36C. Se toda a energia elétrica liberada pelo raio pudesse ser armazenada em uma “bateria”, com o objetivo de suprir uma residência, com consumo médio mensal de 500kW ∙ ℎ, daria para fornecer energia elétrica por: