Ed Eletricidade 3 Semestre Unip

ED – 3° Semestre Resolvida

Exercício 1

1°- Calcular as forças:

│F13│= K. │Q1│.│Q2│/ r² │F23│= K. │Q1│.│Q2│/ r²

│F13│= 9.10^9.10.10^-6.4.10^-3 / 10² │F23│= 9.10^9.6.10^-6.4.10^-3 / 8²

│F13│= 3,6N │F23│= 3,375N

2°- Lei dos Cossenos para achar o ângulo no Q3

6²=10²+8²-2.8.10.cosQ3

36=100+64-160.cosQ3

36-100-64=-160.cosQ3

-128=-160.cosQ3

cosQ3= -128/-160

cosQ3 = 0,8 => 36°

3°- Decompor as forças:

∑Fx= 3,6 + 3,375.cos 36° => 3,6 +2,73= 6,33

∑Fy= 3,375.sen 36° => 3,375.0,587 = 1,98

4°- Utilizando Pitágoras

FR² = 6,33² + 1,98² => √43,988 = 6,62 N

Exercício 2

d Ē= ko*dq/r^2

r=(L+a)-x

d Ē=ko*dq/[(L+a)-x]^2

d Ē=koλdl/[(L+a)-x]^2

dĒ=9x10^9*5x10^-6/10 [1/4-1/10+4]

dĒ=2,8 m

Exercício 3

1° Calcular forças:

│FR│= K. │Q1│.│Q2│/ r²

│FR│= 9.10^9.1.10^-3.5.10^-4 / 4²

│FR│= 45.10^2 / 16

│FR│= 281,25 N

2° Utilizar a segunda Lei de Newton:

FR = m .a

281,25 = 0,1 . a

a = 281,25 / 0,1

a = 2,8 m/s²

Exercício 4

[E] = F / q

[E] = 281,25 / 5.10^-4

[E] = 562,500 N/C

Exercício 5

Anel eletrizado

Campo elétrico máximo = derivada igual a 0

E’ = 0

(Ko.Q).(r²+x²)^(3/2) – 3Ko.Q.x².(r²+x²)^(1/2)= 0

Passa a segunda parte da equação do outro lado, fazendo com que ela fique positiva. Simplificando tudo ficaremos com:

3x²= r²+x²

Substituindo os valores e fazendo a conta:

x= 2,82 metros

Exercício 6

Quando o x é bem maior que o R, despreza o R da equação

E = Ko. Q.x / ( (x²) ^(3/2))

Simplificando a equação ficará:

E= Ko. Q / x²

Exercício 7

q= 5.10^-6 C

L=10m

a=4m

r= L+a-x

Integra a equação do campo elétrico. Os limites são de 0 a L( comprimento do bastão) . Após a integração ficaremos com esta equação: E= Ko.Q /L. (1/a – 1/ (L+a)). Substituindo os valores, no fim ficaremos: E= 45.10² .5/28

O campo elétrico no Ponto P é: E= 803,6 N/C

Exercício 8

O único valor que muda do exercício anterior é o ‘a’ que passa a ser 80 metros.

E= Ko.Q /L. (1/a – 1/ (L+a)). Substituindo os valores teremos: E= 45.10². 1/ 720

O novo campo elétrico no ponto P é: E= 6,25 N/C

Exercício 9

Substituindo os valores que temos na fórmula do potencial elétrico, conseguimos encontrar a distância para cada potencial.

200V

= 225 m

400V = 112, 5m

600V = 75m

800V = 56,25 m

Depois é fazer a diferença, para encontrar as distâncias entre elas.

Exercício 10

Trabalho elétrico + Trabalho do operador = 0

Trabalho operador = - Trabalho elétrico

Top = - Q.(Vi-Vf)

Trabalho op= 1,2 J

Exercício 11

A força elétrica que faz a carga mudar a velocidade!

O Trabalho da força elétrica é igual a energia cinética.

Substiuindo e igualando as equações.

‘d’=0,2m

Exercício 12

V= 0

Com velocidade igual a 0, não há força magnética

FL = 3,2.10-² .(- 200j) = -6,4j

Exercício 13

FAB= 4.0,3k x 0,5j

FAB= -0,6i

FBC= 4.(-0,2j) x 0,5j

FBC= 0

Exercício 14

Primeiro encontra o valor do momento do dipolo magnético da espira. M= 4.0,06 = 0,24i

Depois substitui os valores da fórmula no torque. T=0,24i x 0,5j = 0,12k

Exercício 15

Qsg=m*c(Ѳf-Ѳi) Qlg= m*l Qsg/a= 6*1(Ѳf-0) Qsa= 70*1(Ѳf-15)

Qsg= 6*0,5(0-(-26)) Qlg=6*80 Qsg/a= 6 Ѳf Qsa= 70 Ѳf-1050

Qsg =78 cal Qlg=480 cal

Exercício 16

Qsg=15*0,5(0-(-26)) Qlg=M*L Qs=76*1(0-65)

Qsg=195