Física II
3.
Capítulo 23
Linhas de forças e superfícies
equipotenciais
1.
zero
volts
A
D
(UFLA–MG) Na figura abaixo, estão representadas duas
superfícies equipotenciais S1 e S2 de um campo elétrico
uniforme e os respectivos valores dos potenciais. O trabalho
da força elétrica, ao transportar uma carga de 1,0 coulomb
do ponto A até o ponto B e depois até o ponto C, é:
10 V
(Vunesp/UEA – Am/2010) Duas cargas puntiformes de mesmo
módulo, + Q e – Q, estão fixas numa região do espaço, longe
de qualquer outra influência elétrica. As linhas contínuas da
figura representam linhas de força do campo elétrico gerado
por elas, e as tracejadas representam linhas equipotenciais
desse campo.
+Q
−Q
B
20 V
C
A
C
Sabendo-se que B é o ponto médio do segmento que une
as cargas, pode-se afirmar corretamente que
a) uma carga elétrica positiva abandonada em B permanece
em repouso.
b) o potencial elétrico do ponto A tem sinal negativo.
c) a diferença de potencial entre os pontos B e C tem valor
positivo.
d) o campo elétrico resultante criado pelas cargas no ponto
D tem módulo nulo.
e) uma carga positiva abandonada em D dirige-se a B em
movimento uniforme.
B
S1
a)
b)
c)
d)
e)
2.
S2
– 10 J
30 J
zero
0,5 J
– 30 J.
(UFSCar–SP/2000) Na figura, as linhas tracejadas representam
superfícies equipotenciais de um campo elétrico:
4. (UEL–PR) Considere o campo elétrico gerado por uma carga
elétrica puntiforme +q1, localizada no centro de um círculo
de raio R. Uma outra carga elétrica puntiforme q2 é levada
da posição A para B, de B para C, de C para D e, finalmente,
de D para A, conforme mostra a figura abaixo. Sobre isso,
considere as afirmativas.
B
C
R
+q1
D
+10V +8V
+6V
+4V
+2V
0
–2V
–4V
–6V
–8V –10V
A
I. O trabalho é menor na trajetória BC que na trajetória DA;
II. O trabalho na trajetória AB é positivo se a carga q2 for
positiva;
III. O trabalho na trajetória AB é igual ao trabalho no trajeto
BC + CD + DA;
IV. O trabalho na trajetória AB + BC + CD + DA é nulo.
Se colocarmos um condutor isolado na região hachurada,
podemos afirmar que esse condutor será:
a) percorrido por uma corrente elétrica contínua, orientada
da esquerda para a direita.
b) percorrido por uma corrente elétrica contínua, orientada
da direita para a esquerda.
c) percorrido por uma corrente oscilante entre as
extremidades.
d) polarizado, com a extremidade da direita carregada
negativamente e a da esquerda, positivamente.
e) polarizado, com a extremidade da direita carregada
positivamente e a da esquerda, negativamente.
ensino médio
Sobre as afirmativas acima, assinale a alternativa correta.
a) Apenas as afirmativas I e IV são verdadeiras.
b) Apenas as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
c) Apenas as afirmativas II e III são verdadeiras.
d) Apenas as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
e) Apenas as afirmativas III e IV são verdadeiras.
1
2º ano
3.
Capítulo 24
Eletrostática: campo e potencial
eletrico em condotores esféricos
(PUCC – SP/1999) Uma esfera metálica oca encontra-se
no ar, eletrizada positivamente e isolada de outras cargas.
Os gráficos a seguir representam a intensidade do campo
elétrico e do potencial elétrico criado por essa esfera, em
função da distância ao seu centro.
E (N/C)
V (V)
4. (Mackenzie – SP/2011) A intensidade do vetor campo elétrico,
em pontos externos, próximos a uma placa condutora
σ
eletrizada, no vácuo, é dada por E = . Nessa equação,
ε0
σ é a densidade superficial de carga e ε0, a constante de
permissividade elétrica no vácuo. Uma pequena esfera, de
massa 1,0 g, eletrizada com carga q = +1,0 µC, suspensa
por um fio isolante, inextensível e de massa desprezível,
mantém-se em equilíbrio na posição indicada.
9,0 • 102
0
1,0
2,0
d (m)
0
1,0
2,0
d (m)
Dado: k = 9,0 × 109 N·m2/C2.
Com base nas informações, é correto afirmar que
a) a carga elétrica do condutor é 4,5 · 10–6 C.
b) o potencial elétrico no interior do condutor é nulo.
c) o potencial elétrico do condutor vale 3,6 · 104 V.
d) o potencial elétrico de um ponto a 2,0 m do centro do
condutor vale 9,0 · 103 V.
e) a intensidade do campo elétrico em um ponto a 3,0 m
do centro do condutor vale 6,0 · 103 N/C.
(ITA – SP/1987) A figura representa um condutor oco e um
outro condutor de forma esférica dentro da cavidade do
primeiro, ambos em equilíbrio eletrostático. Sabe-se que o
condutor interno tem carga total + Q.
Reprodução/ITA-SP 1987
2.
Q
Podemos afirmar que:
a) não há campo elétrico dentro da cavidade.
b) as linhas de força dentro da cavidade são retas radiais em
relação à esfera, como na figura.
c) a carga na superfície interna do condutor oco é – Q, e as
linhas de força são perpendiculares a essa superfície.
d) a carga na superfície interna do condutor oco é – Q, e as
linhas de força tangenciam essa superfície.
e) não haverá diferença de potencial entre os dois condutores
se a carga do condutor oco também for igual a Q.
ensino médio
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Reprodução/Mackenzie - SP 2011
1.
(Provão/2000) O poder das pontas é uma consequência
da forma como as partículas portadoras de carga elétrica
se distribuem na superfície de um condutor. Em um dado
condutor carregado, em equilíbrio eletrostático, pode-se
afirmar que, em relação ao restante da superfície, nas pontas,
a) a quantidade de cargas é sempre menor, mas a densidade
de cargas é sempre maior.
b) a quantidade de cargas é sempre maior, mas a densidade
de cargas é sempre menor.
c) a quantidade e a densidade de cargas são sempre maiores.
d) a quantidade e a densidade de cargas são sempre
menores.
e) a quantidade e a densidade de cargas são sempre iguais.
+
+
+
+
+
+
45º
+
+
+
+
+
+
+
+q
Considerando-se que o módulo do vetor campo gravitacional
σ
, referente à
local é g = 10m/s2, neste caso, a relação
ε
0
placa, é
σ
= 1, 0 ⋅ 102 V / m
ε0
σ
= 2, 0 ⋅ 102 V/m
b)
ε0
σ
c)
= 1, 0 ⋅ 104 V/m
ε0
a)
2
σ
= 2, 0 ⋅ 104 V/m
ε0
σ
= 2, 0 ⋅ 106 V/m
e)
ε0
d)
2º ano
Se uma das lâmpadas associadas em paralelo for
desconectada, os valores registrados no amperímetro e no
voltímetro irão, respectivamente,
a) aumentar e aumentar.
b) aumentar e diminuir.
c) diminuir e aumentar.
d) diminuir e diminuir.
e) diminuir e permanecer constante.
Capítulo 25
Corrente elétrica
1.
(UEPB/2003) No laboratório de eletricidade, uma equipe
de alunos recebe a orientação do professor para montar o
circuito apresentado na figura a seguir. Neste circuito existe
um cilindro condutor com comprimento de 1 m, área da
seção transversal de 10–6 m2 e resistividade do material de
2 · 10–5 Ω · m.
Desprezando-se a resistência dos fios, a corrente I indicada
no circuito, vale
4. (AFA/2013) No circuito elétrico esquematizado abaixo,
a leitura no amperímetro A não se altera quando as
chaves C1 e C2 são simultaneamente fechadas
100 Ω
I
A
C1
R
18 Ω
C2
50 Ω
12 V
30Ω
20Ω
300 Ω
L
a)
b)
c)
d)
e)
3.
Considerando que a fonte de tensão ε, o amperímetro e os
fios de ligação são ideais e os resistores ôhmicos, o valor de
R é igual a
a) 600 Ω
b) 100 Ω
c) 150 Ω
d) 50 Ω
0,20 A
0,30 A
0,12 A
0,24 A
0,15 A
(UFES/2007) Um dispositivo semicondutor chamado de Diodo
Emissor de Luz (LED) emite luz visível. Para que o LED não
seja danificado, a corrente elétrica que o atravessa deve ser
limitada pelo uso de um resistor limitador. Para isso, esse
resistor deve ser ligado em série com o LED, de forma que
este não receba diretamente a tensão da fonte entre seus
terminais. Um LED de cor verde funciona a uma tensão de
2 V e com uma corrente elétrica de operação de 10 mA.
Usando uma fonte de 12 V para “acender” esse LED, o valor
de resistência elétrica do resistir limitador, deverá ser de
a) 1 Ω
b) 0,2 kΩ
c) 1 kΩ
d) 1,2 kΩ
e) 10 kΩ
Capítulo 26
Geradores e circuitos simples
1. (Fuvest – SP/2004) Seis pilhas iguais, cada uma com
diferença de potencial V, estão ligadas a um aparelho, com
resistência elétrica R, na forma esquematizada na figura.
Nessas condições, a corrente medida pelo amperímetro
A, colocado na posição indicada, é igual a
Reprodução/Fuvest-SP 2004
2.
ε = 1,5 V
(UFMT/2013.2) Três lâmpadas idênticas encontram-se
associadas, duas em paralelo e uma em série, a uma bateria
ideal. Um amperímetro e um voltímetro, também ideais, estão
conectados ao circuito conforme figura.
A
A
R
V
a) V/R
b) 2V/R
c) 2V/3R
ensino médio
3
d) 3V/R
e) 6V/R
2º ano
2.
4.
(Mackenzie – SP/2011) Em uma experiência no laboratório
de eletricidade, um aluno verificou, no circuito abaixo, que
a intensidade de corrente no resistor de 3 Ω é 0,4 A.
6Ω
47
Ω
5Ω
(ENEM/2013) Medir temperatura é fundamental em muitas
aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais
é bastante prático. O seu funcionamento é baseado
na correspondência entre valores de temperatura e de
diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar
o circuito elétrico apresentado, no qual o elemento sensor
de temperatura ocupa um dos braços do circuito (RS) e a
dependência da resistência com a temperatura é conhecida.
0
Voltímetro
0,5 Ω
0,4 Ω
0,3 Ω
0,2 Ω
0,1 Ω
12
0
Ω
+ –
+ –
Para um valor de temperatura em que RS = 100 Ω, a leitura
apresentada pelo voltímetro será de
a) + 6,2 V
b) +1,7 V
c) + 0,3 V
d) – 0,3 V
e) – 6,2 V
Capítulo 27
+ –
Geradores e circuitos simples
5000 eletrocélulas por ramo
+ –
+ –
+ –
+ –
+ –
+ –
+ –
+ –
1.
Pilhas
150 ramos
A
ε
+ –
+ –
+ –
(UFRGS/2006) O circuito a seguir representa três pilhas ideais
de 1,5 V cada uma, um resistor R de resistência elétrica 1,0
Ω e um motor, todos ligados em série.
Reprodução/UFRGS 2006
+ –
R
0
10
(UNESP/2011.2) Uma espécie de peixe-elétrico da Amazônia,
o Poraquê, de nome científico Electrophorous electricus,
pode gerar diferenças de potencial elétrico (ddp) entre suas
extremidades, de tal forma que seus choques elétricos matam
ou paralisam suas presas. Aproximadamente metade do
corpo desse peixe consiste de células que funcionam como
eletrocélulas. Um circuito elétrico de corrente contínua, como
o esquematizado na figura, simularia o circuito gerador de
ddp dessa espécie. Cada eletrocélula consiste em um resistor
de resistência R = 7,5 Ω e de uma bateria de fem ε.
I
Ω
=
Rs
3.
Ω
10V
Sabendo que a fem do gerador é 4,5V, esse aluno
pode, corretamente, afirmar que a resistência interna
desse gerador é
a)
b)
c)
d)
e)
0
47
3Ω
B
+ –
I
R
eletrocélula
Sabendo-se que, com uma ddp de 750 V entre as
extremidades A e B, o peixe gera uma corrente I = 1,0 A, a
fem ε em cada eletrocélula, em volts, é
a) 0,35
b) 0,25
c) 0,20
d) 0,15
e) 0,05
ensino médio
A
B
Motor
4
2º ano
4.
(Considere desprezível a resistência elétrica dos fios de ligação
do circuito.)
A tensão entre os terminais A e B do motor é 4,0 V. Qual é
a potência elétrica consumida pelo motor?
a) 0,5 W
b) 1,0 W
c) 1,5 W
d) 2,0 W
e) 2,5 W
2.
R = 40 Ω
E1 = 12 V
(1)
(PUC-PR/2004) Dado o circuito abaixo onde o gerador é ideal,
analise as proposições.
R3 = 6 Ω
(PUCC – SP/2000) Considere o circuito esquematizado a
seguir constituído por três baterias, um resistor ôhmico,
um amperímetro ideal e uma chave comutadora. Os valores
característicos de cada elemento estão indicados no esquema.
R1 = 10 Ω
(2)
E2 = 6,0 V
E3 = 6,0 V
R3 = 1,0 Ω
R3 = 1,0 Ω
R2 = 5 Ω
A
R4
=
R1 = 10 Ω
4Ω
ε
=
As indicações do amperímetro, conforme a chave estiver
ligada em (1) ou em (2), será, em amperes, respectivamente,
a) 1,0 e 1,0
b) 1,0 e 3,0
c) 2,0 e 2,0
30 V
C
I. Se a chave C estiver aberta, a corrente no resistor R1 é 2 A;
II. Se a chave C estiver fechada, a corrente no resistor R1 é
1,5 A;
III. A potência dissipada no circuito é maior com a chave
fechada;
d) 3,0 e 1,0
e) 3,0 e 3,0
Está correta ou estão corretas:
a) Todas.
b) Somente II.
c) Somente III.
d) Somente I e II.
e) Somente I.
3.
(Mackenzie – SP/2007.2) Um estudante ao entrar no
laboratório de Física observa, sobre uma das bancadas, a
montagem do circuito elétrico representado abaixo.
6,0 Ω
1,6 Ω
18 V
4,0 Ω
A
ε2
Devido à sua curiosidade, ele retira do circuito o gerador de
fem ε2 e o religa no mesmo lugar, porém com a polaridade
invertida. Ao fazer isso, ele observa que a intensidade de
corrente elétrica, medida pelo amperímetro ideal, passa a ter
um valor igual à metade da intensidade de corrente elétrica
anterior.
O valor da fem ε2, é de
a) 2 V
b) 4 V
c) 6 V
d) 8 V
e) 10 V
ensino médio
5
2º ano