MAPA - ELETROMAGNETISMO - 53_2026
QUESTÃO 1
MV-ASSESSORIA
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CONTEXTUALIZAÇÃO
Imagine que você foi contratado por uma empresa de engenharia para participar
do projeto de alimentação elétrica de uma nova planta industrial automatizada.
O sistema será alimentado por um cabo subterrâneo de média tensão, operando em
13,8 kV.
Sua equipe deverá realizar uma análise completa dos fenômenos eletromagnéticos
envolvidos no sistema, o qual possui uma corrente de 320 A. O cabeamento
utilizado será de cobre eletrolítico com densidade de corrente admissível de 4
A/mm².
Tal análise deve possuir um estudo sobre a distribuição espacial do potencial
elétrico até a interpretação das equações de Maxwell que governam o
comportamento do campo eletromagnético no interior do cabo, isso para passar
maior confiabilidade ao sistema que será implementado.
Antes de determinar as correntes, os campos elétricos ou esforços dielétricos,
é necessário conhecer o potencial elétrico e como ele se distribui no espaço.
Considere que o potencial elétrico em uma região do espaço é descrito pela
função:
Atividade 1 − Determine o gradiente do potencial
elétrico: 
e apresente de forma
detalhada a expressão do campo elétrico:
Atividade 2 − Agora que o campo elétrico foi
determinado, você, como engenheiro, precisa verificar se existem regiões em que
o campo está "saindo" ou "entrando" do volume analisado;
isso é fundamental para identificar regiões de acúmulo de carga elétrica.
Utilize o campo obtido na atividade 1 e calcule o divergente do campo elétrico:
Atividade 3 − Segundo a Lei de Gauss na forma
diferencial:
Considere: 
(material isolante
polimérico).
Determine a densidade volumétrica de carga (
) na região analisada.
Atividade 4 − Determine:
a) Área mínima do condutor e identifique um valor comercial condizente com o
valor calculado.
b) Diâmetro equivalente do condutor circular.
c) Raio interno do condutor.
Atividade 5 − Utilize a área do condutor obtida na
Atividade 4 para determinar o raio do condutor central. Considere que a
espessura da isolação é de 15 mm e determine o raio externo do dielétrico. Em
seguida, calcule o campo elétrico máximo e mínimo no interior do cabo coaxial.
Bons estudos!
Dica: veja o vídeo explicativo da atividade MAPA.
A atividade deverá ser resolvida integralmente à mão, com todos os cálculos,
desenvolvimentos e justificativas devidamente apresentados. Após a conclusão,
as folhas deverão ser fotografadas com boa qualidade ou digitalizadas, reunidas
em um único arquivo no formato PDF e enviadas utilizando o template
disponibilizado para a entrega da atividade, respeitando as orientações e o
prazo estabelecidos.
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