C.E - pré

(ENEM) Em museus de ciências, é comum encontrarem-se máquinas que eletizam materiais e geram intensas descargas elétricas. O gerador de Van de Graaff (Figura 1) é um exemplo, como atestam as faíscas (Figura 2) que ele produz. O experimento fica mais interessante quando se aproxima do gerador em funcionamento, com a mão, uma lâmpada fluorescente (Figura 3). Quando a descarga atinge a lâmpada, mesmo desconectada da rede elétrica, ela brilha por breves instantes. Muitas pessoas pensam que é o fato de a descarga atingir a lâmpada que a faz brilhar. Contudo, se a lâmpada for aproximada dos corpos da situação (Figura 2), no momento em que a descarga ocorrer entre eles, a lâmpada também brilhará, apesar de não receber nenhuma descarga elétrica.

A grandeza física associada ao brilho instantâneo da lâmpada fluorescente, por estar próxima a uma descarga elétrica, é o(a)

• A - carga elétrica.

• B - campo elétrico.

• C - corrente elétrica.

• D - capacitância elétrica.

• E -condutividade elétrica.

A gaiola de Faraday é um curioso dispositivo que serve para comprovar o comportamento das cargas elétricas em equilíbrio. A pessoa em seu interior não sofre descarga.

Dessa experiência, conclui-se que o campo elétrico no interior da gaiola é

• uniforme e horizontal, com o sentido dependente do sinal das cargas externas.

• mais intenso próximo aos vértices, pois é lá que as cargas mais se concentram.

• uniforme, dirigido verticalmente para cima ou para baixo, dependendo do sinal das cargas externas.

• inteiramente nulo.

• nulo apenas na região central onde está a pessoa.

A intensidade do vetor campo elétrico gerado por uma carga q puntiforme positiva e fixa em um ponto do vácuo, em função da distância (d) em relação a ela, varia conforme o gráfico dado.

A intensidade do vetor campo elétrico, no ponto situado a 6m da carga , é:

• 2 . 10⁵ N/C

• 3 . 10⁵ N/C

• 4 . 10⁵ N/C

• 5 . 10⁵ N/C

• 6 . 10⁵ N/C

(ESPCEX) Uma partícula de carga q e massa 10-6 kg foi colocada num ponto próximo à superfície da Terra onde existe um campo elétrico uniforme, vertical e ascendente de intensidade E=105 N/C. Sabendo que a partícula está em equilíbrio, considerando a intensidade da aceleração da gravidade g=10 m/s2, o valor da carga q e o seu sinal são respectivamente:

• (A) 10^-3 μC, negativa

• (B) 10^-5 μC, positiva

• (C) 10^-5 μC, negativa

• (D) 10^-4 μC, positiva

• (E) 10^-4 μC, negativa

A cada ponto do espaço em torno de uma carga elétrica puntiforme podemos associar um vetor campo elétrico . A representação gráfica do campo elétrico produzido por uma carga puntiforme pode ser feita através das linhas de força, tangentes ao vetor campo elétrico, em cada um de seus pontos. Elas são orientadas no sentido do vetor campo elétrico. Assim, a configuração das linhas de força numa determinada região do espaço nos dá ideia de como variam, aproximadamente, a direção e o sentido do vetor campo elétrico na região considerada. Nas regiões em que as linhas de força estão mais próximas, o campo elétrico é mais intenso. A figura a seguir mostra as linhas de forças associadas aos campos elétricos produzidos por duas cargas elétricas puntiformes A e B. 

A partir da análise das linhas de força, podemos afirmar que os sinais das cargas elétricas puntiformes em A e B e a intensidade do campo elétrico no ponto P são, respectivamente:

• positivo, negativo, nula. 

• positivo, positivo, nula. 

• negativo, negativo, máxima.

• negativo, negativo, nula. 

• positivo, positivo, máxima. 

(UEA) Segundo levantamento do Grupo de Eletricidade Atmosférica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, o Amazonas é o estado brasileiro com maior incidência de raios, com uma média anual de 11 milhões de descargas elétricas. Para evitar ser atingido por um deles em dias de tempestade, é recomendado afastar-se de árvores e postes de iluminação. Praias, piscinas e locais onde o ser humano seja o objeto mais alto em relação ao chão também devem ser evitados. Se não for possível encontrar um abrigo, o mais aconselhável é ficar agachado no chão, com as mãos na nuca e os pés juntos.

Esses procedimentos são baseados no poder das pontas, que consiste no fato de:

• cargas elétricas tenderem a acumular-se em regiões planas, facilitando descargas elétricas sobre regiões pontiagudas.

• nas regiões planas a diferença de potencial entre a Terra e as nuvens ser nula, criando um corredor que leva a descarga para as regiões pontiagudas.

• a densidade de cargas elétricas ser menor nas proximidades de regiões pontiagudas, atraindo os raios para essas regiões.

• a diferença de potencial entre as nuvens e as regiões pontiagudas atingir valores muito baixos, dando origem a descargas elétricas violentas para compensar tal fato.

• o campo elétrico gerado ao redor de regiões pontiagudas ser mais intenso do que o gerado em regiões planas, atraindo os raios.

(UFF-RJ) Estão representadas, a seguir, as linhas de força do campo elétrico criado por um dipolo.

Considerando-se o dipolo, afirma-se:

I. A representação das linhas de campo elétrico resulta da superposição dos campos criados pelas cargas puntiformes.

II. O dipolo é composto por duas cargas de mesma intensidade e sinais contrários.

III. O campo elétrico criado por uma das cargas modifica o campo elétrico criado pela outra.

Com relação a estas afirmativas, conclui-se que:

• apenas a I é correta.   

• apenas a lI é correta.  

• apenas a III é correta.

• apenas a I e a II são corretas.     

• apenas a lI e a III são corretas.

Atualmente, podem-se encontrar no mercado filtros de ar baseados nas interações eletrostáticas entre cargas. Um possível esquema para um desses filtros é apresentado na figura abaixo (à esquerda), na qual a placa circular 1 mantém-se carregada negativamente e a placa 2 positivamente. O ar contendo os poluentes é forçado a passar através dos furos nos centros das placas, no sentido indicado na figura. No funcionamento desses filtros, as partículas de poeira ou gordura contidas no ar são eletrizadas ao passar pela placa 1. Na região entre as duas placas existe um campo elétrico E, paralelo ao eixo x, de modo que, quando as partículas carregadas passam por essa região, ficam sujeitas a uma força elétrica, que desvia seu movimento e faz com se depositem na superfície da placa 2. Investigando o campo elétrico produzido no interior de um desses filtros, obteve-se o gráfico mostrado abaixo (à direita), no qual está representado o módulo do campo E em função da distância x entre um ponto P e a placa 1.

Com base no gráfico, a força elétrica que age sobre uma partícula de carga q = 3,2 × 10⁻⁶ C situada dentro do filtro e a 3,0 mm da placa 1 é:

• A

  0,64 N

• B

  1,82 N

• C

  0,24 N

• D

  6,00 N

• E

  0,48 N

UFPR - Questão 4 discursiva - Numa experiência feita para investigar relações entre grandezas eletrostáticas, duas placas condutoras paralelas A e B, separadas por uma distância d = 5 cm, foram submetidas a uma diferença de potencial U = 100 V, sendo que a placa que tem o potencial elétrico mais alto é a B. Por hipótese, como as dimensões das placas são muito maiores que a distância que as separa, o campo elétrico que se estabeleceu entre elas pode ser considerado, para todos os efeitos, como sendo uniforme.

O módulo do campo elétrico existente na região entre as placas é, em kV/m,

• 1

• 2

• 3

• 4

• 5

UFPR - Questão 4 discursiva - Numa experiência feita para investigar relações entre grandezas eletrostáticas, duas placas condutoras paralelas A e B, separadas por uma distância d = 5 cm, foram submetidas a uma diferença de potencial U = 100 V, sendo que a placa que tem o potencial elétrico mais alto é a B. Por hipótese, como as dimensões das placas são muito maiores que a distância que as separa, o campo elétrico que se estabeleceu entre elas pode ser considerado, para todos os efeitos, como sendo uniforme.

Uma partícula com carga q = 3,2 C sai da placa B e chega à placa A. Qual o trabalho realizado pela força elétrica sobre essa partícula durante esse movimento?

• a) 3,2 • 10^-4 J

• b) 1,6 • 10^-4 J

• c) 6,4 • 10^-4 J

• d) -3,2 • 10^-4 J

• e) -1,6 • 10^-4 J