Elétrica UFSC 1998

por amandacze Ter 09 Jan 2018, 07:24

A figura abaixo mostra um arranjo de placas metálicas paralelas. As placas 2 e 3 possuem um furo em seus centros. Assinale a(s) proposição(ões) VERDADEIRA(S).

01. O potencial da placa 4 é igual ao da placa 1.
02. O campo elétrico entre as placas 1 e 2 tem sentido da placa 2 para a placa 1 e seu módulo vale 400V/m.
04. Se abandonarmos um elétron no ponto A, o movimento do mesmo será acelerado entre as placas 1 e 2, uniforme entre as placas 2 e 3 e retardado entre as placas 3 e 4.
08. O trabalho realizado para deslocar um elétron da placa 1 até a placa 4 é nulo.
16. O campo elétrico entre as placas 2 e 3 é nulo.
32. A diferença de potencial entre as placas 1 e 4 é 24V.

Só consegui entender a lógica da 04... E aquilo ali seria um gerador e um receptor? Eletrica cada vez mais grego para mim Neutral

por **Giovana Martins** Ter 09 Jan 2018, 10:13

Amanda, na resolução eu não diferenciei os elementos de circuito entre geradores e receptores. Para mim isso faz mais sentido quando estamos lidando com aqueles circuitos convencionais, com resistores, amperímetros e afins. Neste caso, eu pensei como se aqueles elementos de circuito fossem apenas fontes de d.d.p..

Proposição 01 (verdadeira):

Vamos pensar em um circuito elétrico. Ao passarmos por um resistor, parte da d.d.p. fornecida pelo circuito é consumida por esse resistor e, portanto, há uma queda de d.d.p. neste trecho do circuito. Se pensarmos de maneira análoga, note que entre os pontos 2 e 3 não há nenhum elemento de circuito que consuma a d.d.p. estabelecida nesta região, desse modo, o potencial da placa 2 é igual ao da placa 3 e, portanto, a d.d.p. neste trecho é nula.

Para U₂=U₃: U₂₁=U₃₄ => U₂-U₁=U₃-U₄ => U₁=U₄

Proposição 02 (verdadeira):

O potencial elétrico diminui ao longo das linhas de campo, logo, se U₂ > U₁, o campo elétrico tem o sentido da placa 2 para placa 1.

U₂₁=dE₂₁ => 12=0,03E₂₁ => E₂₁=400 V/m

Proposição 04 (verdadeira):

Como a carga é negativa, a força elétrica a qual a carga é submetida tem sentido oposto ao sentido do campo elétrico estabelecido na região entre as placas 1 e 2, desse modo, entre 1 e 2 o movimento será acelerado. Por inércia, entre 2 e 3 o movimento do elétron será uniforme. Na região entre as placas três e quatro, o campo elétrico tem sentido da placa três para a placa quatro, logo, a força elétrica a qual o elétron se submeterá será contrária a orientação do campo elétrico nesta região, logo, o seu movimento será retardado.

Proposição 08 (verdadeira):

W=Q(U₄-U₁), mas, U₄=U₁, logo, W=0 J.

Proposição 16 (verdadeira):

U₂₃=dE₂₃ => 0=0,03E₂₃ => E₂₃=0 V/m

Proposição 32 (falsa):

U₁=U₄ => U₄₁=0 V

por amandacze Qua 10 Jan 2018, 08:17

Giovana Martins escreveu:

Proposição 02 (verdadeira):

O potencial elétrico diminui ao longo das linhas de campo, logo, se U₂ > U₁, o campo elétrico tem o sentido da placa 2 para placa 1.

Giovana, obrigada pelas explicações! Mas gostaria de entender mais sobre a 02. Você considera U₂ > U₁por causa do sentido dos elétrons (convencional) ?

por **Giovana Martins** Qua 10 Jan 2018, 09:39

De nada. Na verdade, eu considerei U₂ > U₁ por causa dos polos da bateria. Da mesma forma, U₃ > U₄. Caso sobre dúvidas, avise.

por amandacze Qua 10 Jan 2018, 09:46

Giovana Martins escreveu:De nada. Na verdade, eu considerei U₂ > U₁ por causa dos polos da bateria. Da mesma forma, U₃ > U₄. Caso sobre dúvidas, avise.

Isso! Foi o que imaginei. Muito obrigada Smile

por **Giovana Martins** Qua 10 Jan 2018, 10:02

De nada.

por **Elcioschin** Qua 10 Jan 2018, 17:33

amandacze

Um conselho:

I) Em problemas de eletrodinâmica (correntes elétricas em circuitos elétricos) você não deve se preocupar com o sentido do movimento das cargas elétricas (elétrons em fios e equipamentos e íons (cátions e ânions) em soluções eletrolíticas). Você deve sempre focar no sentido da corrente convencional, que é o mesmo sentido das cargas positivas ou sentido oposto das negativas:

1) Dentro dos geradores a corrente convencional é do polo - para o polo + e fora deles é o oposto: a corrente convencional sempre vai do polo + para o polo -

2) Dentro dos receptores (motores elétricos, por exemplo) a corrente convencional é sempre do polo + para o polo -

Nos resistores, capacitores, indutores idem: do polo + para o polo -
Assim seja A o polo de entrada da corrente em um resistor e B o polo de saída: U_A > U_B >

II) Já em problemas de eletrostática e eletromagnetismo o sinal da carga é de extrema importância e deve sempre ser considerado (por exemplo, na Regra dos 3 dedos da mão esquerda)