Aula 11 - Exercícios de Sala

1> Um topógrafo está usando uma bússola magnética 6,1 m abaixo de uma linha de transmissão que conduz uma corrente constante de 100 A. (a) Qual é o campo magnético produzido pela linha de transmissão na posição da bússola? (b) Este campo te uma influência significativa na leitura da bússola? A componente horizontal do campo magnético da Terra no local é 20microT.

2> Um condutor retilíneo percorrido por uma corrente i = 5,0 A de divide em dois arcos semicirculares, como mostra a figura abaixo. Qual é o campo magnético no centro C da espira circular resultante?

Aula 11 - Magnetismo - Introdução - Campo Devido a Corrente

Em nossa aula 11, falaremos sobre Magnetismo, desde sua introdução histórica, passando pela interação magnética, discutindo o campo magnético e o Magnetismo Terrestre.

Nome dos Polos:

Interação Magnética:

Inseparabilidade dos polos:

Magnetismo Terrestre:

Discutiremos como Oersted começou com o eletromagnetismo.

Após essa discussão falaremos no Campo Magnético do fio reto e longo, de espiras circulares e do solenóide e resolveremos alguns exemplos sobre o assunto.

Aula de Campo Magnético na Unicamp

Noções de Magnetismo

Aula da Semana

Aula 10 - Exercícios de Sala

1> Determine a corrente em cada fio.

2> O capacitor da figura possui capacitância de 25 microF e está inicialmente descarregado. A bateria produz uma ddp de 120 V. Quando a chave S é fechada, qual é a carga total que passa por ela?

3> Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares com um raio de 8,20 cm, separadas por uma distância de 1,30 mm. (a) Calcule a capacitância. (b) Qual é a carga das placas se uma ddp de 120 V é aplicada ao capacitor?

Aula 10 - Leis de Kirchhoff e Capacitores

Em nossa aula 10 iniciaremos resolvendo exercício sobre circuitos. Utilizando as Leis de Kirchhoff. Logo depois falaremos sobre Capacitores.

Leis de Kirchhoff:

Capacitores:

Veremos o conceito de Capacitância:

Energia potencial de um Capacitor:

 E discutiremos o capacitor de placas paralelas:

Aula da Semana

Aula 9 - Exercícios de Sala

Determine o que marca cada Amperímetro e cada Voltímetro abaixo:

(a)

(b)

OBS: ddp entre A e B é 200 V

(c) Neste caso determine a corrente em cada fio.

Aula 9 - Circuitos Elétricos

Em nossa próxima aula começaremos falando de medidores elétricos, amperímetros e voltímetros, logo depois resolveremos  Circuitos Gerador, Receptor e Resistor. 

Após resolver circuitos mais simples, introduziremos as Leis de Kirchhoff.

Resolveremos exemplo e mostraremos a importância dessas leis. 

Leis de Kirchhoff

Aula - Circuitos - Parte 2

Notas

 Notas Lançadas - Basta olhar o AVA

Aula 8 - Prova - Estudando para Prova

Em nossa aula 8, estaremos fazendo a nossa primeira prova. Os temas a serem estudados são:

1> Força Elétrica - Lei de Coulomb - Exercícios envolvendo três cargas em linha (equilíbrio).

https://www.youtube.com/watch?v=PYpQJbgPNkE

2> Lei de Gauss - Exercício envolvendo cubo para se achar a carga envolvida no mesmo.

https://www.youtube.com/watch?v=0CMXPeYOA4E&t=1s

3> Processos de Eletrização

https://www.youtube.com/watch?v=APldDMR8kr8

4> Lei de Ohm => Características Físicas e Energia Consumida

9:20 => Colocar nesse tempo de aula

19:22 => Colocar nesse tempo de aula 

https://www.youtube.com/watch?v=43iebQOQA9M&t=6702s

5> Princípio de Conservação da Carga

https://www.youtube.com/watch?v=yuSd5l0Lkcg

Aula 7 - Comparação Gerador e Receptor

Aula 7 - Exercícios de Sala

1> Diferencie Gerador, Receptor de Resistor.

2> Determine a Req em cada caso abaixo:

3> Determine a Req:

Aula 7 - Geradores e Receptores - Falando da Prova

Iniciaremos a aula resolvendo alguns exercícios de associação de resistores. Logo depois falaremos sobre Geradores e Receptores, apresentaremos a definição, como funciona, curva característica e simbologia de geradores:

Logo após faremos o mesmo com os Receptores:

No final falaremos sobre a prova da próxima semana. Resolveremos vários exercícios sobre a prova.

Aula 6 - Exercícios de Sala de Aula

1> Um fio tem uma resistência R. Qual é a resistência de um segundo fio, feito do mesmo material, com metade do comprimento e metade do diâmetro?

2> Uma lâmpada de 100 W é ligada a uma tomada de parede de 120 V. (a) Quanto custa deixar a lâmpada ligada continuamente durante um mês de 31 dias? Suponha que o preço da energia elétrica é de $0,06/ kWh. (b) Qual é a resistência da lâmpada? (c) Qual é a corrente na lâmpada?

Aula 6 - Associação de Resistores

Em nossa aula dessa semana, falaremos de Potência e Resistência e resolveremos alguns exercícios relacionados a aula passada. Logo depois começaremos a falar de associação em série e paralelo. Em seguida faremos os primeiros testes do Robô Gladiador. 

Associação em Série:

Req = R1 + R2 + R3

Associação em Paralelo:

Excelente Simulador PHET

Resolveremos alguns exemplos:

Determinaremos a resistência equivalente, a corrente em cada resistor e a ddp em cada resistor. A seguir faremos o mesmo exemplo, mas imaginando que a associação é em série.

Logo a seguir discutiremos associação de resistores mista.

Universo Mecânico - Bateria Elétrica

Universo Mecânico - Circuitos Elétricos

Robô Gladiador - Pontos para Prova

 Robô Funcionando  => 50 Pontos

 Robô Funcionando (Todas as Possibilidades => Frente, Ré e lados) => 100 Pontos

Fazer o 8 em menos de 1 min => 50 Pontos

Fazer o 8 em menos de 30 s => 100 Pontos

Fazer o 8 em menos de 20 s => 150 Pontos

Fazer o 8 em menos de 10 s => 250 Pontos

(os pontos não são acumulativos)

Aula 5 - Exercícios de Sala

1> Durante os 4,0 min em que uma corrente de 5,0 A atravessa um fio, (a) quantos coulombs e (b) quantos elétrons passam por uma seção reta do fio?

2> Um ser humano pode morrer se uma corrente elétrica da ordem de 50 mA passar perto do coração. Um eletricista trabalha com as mãos suadas, o que reduz consideravelmente a resistência da pele, segura dois fios desencapados, um em cada mão. Se a resistência do corpo do eletricista é de 2000 Ohms, qual é a menor diferença de potencial entre os fios capaz de produzir um choque mortal?

3> Um fio elétrico tem 1,0 mm de diâmetro, 2,0 m de comprimento e uma resistência de 50 mOhm. Qual é a resistividade do material do fio?

4> Um fio tem uma resistência R. Qual é a resistência de um segundo fio, feito do mesmo material, com metade do comprimento e metade do diâmetro?

5> Um fio com uma resistência de 6 Ohms é esticado de tal forma que o comprimento se torna três vezes maior que o inicial. Determine a resistência do fio após a operação, supondo que a resistividade e a densidade do material permaneçam as mesmas.

6> Uma lâmpada de 100 W é ligada a uma tomada de parede de 120 V. (a) Quanto custa deixar a lâmpada ligada continuamente durante um mês de 31 dias? Suponha que o preço da energia elétrica é de $0,06/ kWh. (b) Qual é a resistência da lâmpada? (c) Qual é a corrente na lâmpada?

Aula 5 - Corrente Elétrica

Começaremos falando  do conceito e definição da corrente elétrica.

Após essa discussão veremos como calcular e o seu sentido. Veremos também que existem tipos diferentes de correntes.

Falaremos do conceito de Potência Elétrica e energia consumida. Logo após resolveremos vários exercícios.

Discutiremos também sobre Resistência, Resistividade e Condutividade.

Falaremos da Lei de Ohm e da sua importância.

Relacionaremos Potência com Resistência e resolveremos vários problemas.

Universo Mecânico - Bateria

Viagem na Eletricidade

Nossa 5ª Aula:

Aula 4 - Questionário

 

Aula 4 - Exercícios de Sala

1> Cargas puntiformes de 12 x 10ˆ-9 C, - 12 x 10ˆ-9 C e 4 x 10ˆ-9 C são colocadas nos vértices de um triângulo equilátero de lado igual a 10 cm. Determine a energia potencial elétrica do sistema de cargas.  

2> Uma partícula cuja carga é q = 3 x 10ˆ-9 C move-se do ponto a ao ponto b, ao longo de uma linha reta. A distância total é d = 50 cm. O campo elétrico é uniforme ao longo desta linha, na direção de a para b, com módulo E = 200 N/C. Determine (a) a força sobre q, (b) o trabalho realizado pelo campo e (c) a diferença de potencial Va - Vb.

3> Na figura abaixo, qual é o potencial elétrico no ponto P devido às quatro partículas, q = 5,00 fC e d = 4 cm?

4> Na figura abaixo, quando um elétron se desloca de A para B ao longo de uma linha de campo elétrico, o campo elétrico realiza um trabalho de 3,94 x 10ˆ-19 J. Qual a diferença de potencial elétrico:

(a) VB - VA;

(b) VC - VA;

(c) VC - VB?

Aula 4 - Grandezas Básicas

Terminaremos a Lei de Gauss resolvendo um exercício e logo depois iremos discutir sobre o potencial elétrico. Começaremos pelo conceito de Energia Potencial Elétrica. Veremos que para fornecer energia potencial elétrica para uma carga negativa, devemos colocá-la numa região negativa, pois essa mesma região irá fazer com que essa carga realize trabalho. A expressão da variação da energia potencial igual ao trabalho negativo (usada em Física II) também funciona em eletricidade.

O conceito de potencial elétrico (energia potencial pela carga):

V = Ep/q

Onde V é medido no SI em Volts (homenagem a Alessandro Volta).

Relacionando os dois conceitos e chegaremos numa importante expressão que nos mostra a importância da diferença de potencial na movimentação de carga (estamos no limite da eletrostática para a eletrodinâmica).

W = q (Vf - Vi)

Discutiremos a energia potencial elétrica para um par de cargas (Lembra que usamos U no lugar de Ep):

Mostraremos também como determinar o potencial elétrico de uma carga Pontual (no lugar de d usamos r):

O conceito de Superfícies Equipotenciais:

Potencial Elétrico - Parte 1

Potencial Elétrico - Parte 2

Relâmpagos

Livros Interessantes

Nossa aula:

Aula 3 - Questionário

Escolher dois pontos das linhas de campo e desenhar o vetor campo resultante em cada um desses pontos.

Robô Gladiador - Tutorial

 Robô Gladiador - Tutorial

Tutorial

https://www.youtube.com/watch?v=9HfZ83cz3lo

Aula 3 - Exercícios de Sala

1> Qual é o módulo de uma carga pontual cujo campo elétrico a 50 cm de distância tem módulo de 2,0 N/C?

2> Na figura abaixo, as quatro partículas são mantidas fixas e têm cargas q1 = q2 = +5e, q3 = +3e e q4 = -12e. A distância d = 5,0 micro m. Qual é o módulo do campo elétrico no ponto P?

3> A superfície quadrada da figura tem 3,2 mm de lado e está imersa em um campo elétrico uniforme de módulo E = 1800 N/C e com linhas de campo fazendo um ângulo de 35º com a normal, como mostra a figura, Tome essa normal como apontando para fora, como se a superfície fosse a tampa da caixa. Calcule o fluxo elétrico através da superfície.

4> Observa-se experimentalmente que o campo elétrico em uma certa região da atmosfera terrestre aponta verticalmente para baixo. A uma altitude de 300 m, o campo tem um módulo de 60,0 N/C; a uma altitude de 200 m, o módulo é 100 N/C. Determine a carga em excesso contida em um cubo com 100 m de aresta e faces horizontais a 200 e 300 m de altitude.

Aula 3 - Campo Elétrico e Lei de Gauss

Começaremos a aula falando da analogia de campo elétrico e campo gravitacional:

Em nossa aula 3 estaremos discutindo  Linhas de Campo e Lei de Gauss.

Na aula anterior foi apresentado uma analogia entre Campo Elétrico e Campo Gravitacional, chegamos a conclusão que E = F / q (utilizada quando temos a carga de prova). 

Em nossa aula 3 faremos uma longa explicação sobre o vetor Campo Elétrico e concluiremos que campo gerado por carga positiva é de afastamento e campo gerado por carga negativa é de aproximação, em termos de linhas de campo.

O cálculo do campo elétrico de cargas puntiformes:

LEI DE GAUSS

As linhas de campo proposta pelo inglês M. Faraday serviram de apoio para o modelo que temos hoje. Introduziremos o conceito de um vetor área, vetor este que sempre aponta para fora da superfície em estudo. O vetor área existe exatamente para interpretarmos o sentido das linhas e definir se elas vem de cargas positivas ou negativas.

Michael Faraday

Logo temos a Lei de Gauss, utilizando o conceito de fluxo do campo elétrico:

Podemos demonstrar que a Lei de Coulomb está contida na Lei de Gauss, enfatizando a grande importância dessa lei.

Estudo de Caso:

Mais um exercício clássico será apresentado na aula e a resolução dele você pode acompanhar abaixo:

Um pouco de História:

  Nossa 3ª Aula: