Questão 1999954

• Banca: CESPE / CEBRASPE
• Órgão: POLÍCIA CIENTÍFICA - PE
• Ano: 2016
• Provas: CESPE - 2016 - POLÍCIA CIENTÍFICA - PE - Perito Criminal - Engenharia Elétrica
• Disciplina: Engenharia Elétrica
• Assuntos: Eletromagnetismo na Engenharia Elétrica; Materiais Elétricos

Em um equipamento gerador de ondas eletromagnéticas, um eletroímã gera um campo magnético uniforme, e uma válvula termiônica emite um feixe de elétrons na direção perpendicular ao campo. Os elétrons, ao adentrarem o campo magnético, movem-se em órbitas circulares e produzem ondas eletromagnéticas.

Com base nessas informações e considerando-se que a massa do elétron seja m e que a carga do elétron seja e, o módulo do campo magnético necessário para que o dispositivo emita ondas eletromagnéticas com frequência de 3.000 MHz é, em Tesla, igual a

• A. 6π × 10⁹ m/e.
• B. 10⁹ m/6π e.
• C. 6 × 10⁹ m/e.
• D. 3π × 10⁹ m/e.
• E. 10⁹ m/3e.

Gabarito: A

Comentários

• Numa situação assim, a força de Lorentz deve ser igual à aceleração centrípeta:
  B*e*v = m*v^2/r
  B = m*v/(e*r)

  A velocidade pode ser descrita como v = 2*pi*r*f, onde f é a frequência. Substituindo, temos:
  B = 2*pi*m*f/e

  Como a frequência é 3*10^9,
  B = 6*pi*m*10^9/e teslas.

• Apenas uma pequena observação sobre o comentário do colega Alê: "a força de Lorentz deve ser igual à aceleração centrípeta". Na verdade é a força de Lorentz igual a força centrípeta.

  Fc = mv²/r

  ac=v²/r