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Exercícios extras - Corrente elétrica

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Exercícios extras - Corrente elétrica

  1. 1. Prof. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda o----mundomundomundomundo----dadadada----fisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.com 7 EXERCÍCIOS EXTRAS 1. Defina carga elétrica. 2. Quais os tipos de carga elétrica? Como elas interagem? 3. Defina corrente elétrica? 4. O que faz com que elétrons em movimento caótico num fio condutor passem a se movimentar de maneira ordenada? 5. O que são condutores? E isolantes ou dielétricos? 6. O ar é condutor ou dielétrico? Ele pode conduzir eletricidade? Explique. 7. Defina a unidade ampère (A). 8. Numa bateria de celular aparece a indicação 800mAh. Que grandeza física está sendo representada nessa indicação. Qual seu valor em unidade do SI? 9. Por um fio condutor passam 30C de carga em 2 minutos. Que intensidade de corrente elétrica média isso representa? 10. Quantos elétrons atravessam uma secção transversal reta de um fio condutor que é percorrido por 500 mA? Considere a carga de um elétron igual a 1,6 . 10 -19 C. 11. O que é o efeito joule? Cite um exemplo em que esse efeito é útil e outro em que é indesejado. 12. Como uma lâmpada incandescente produz luz? 13. Qual o efeito fisiológico da corrente elétrica no corpo humano? Há alguma aplicação médica desse efeito? 14. É confiável fazer a leitura de uma bússola com a finalidade de orientação quando estamos próximos de aparelhos elétricos? Explique. 15. (U.E. Maranhão) Uma corrente elétrica com intensidade de 8,0 A percorre um condutor metálico. A carga elementar é e = 1,6.10 -19 C. Determine o tipo e o número de partículas carregadas que atravessam uma secção transversal desse condutor, por segundo, e marque a opção correta: a) Elétrons; 4,0.10 19 partículas b) Elétrons; 5,0.10 19 partículas c) Prótons; 4,0.10 19 partículas d) Prótons; 5,0.10 19 partículas e) Prótons num sentido e elétrons no outro; 5,0.10 19 partículas 16. Um fio metálico é percorrido por uma corrente elétrica contínua e constante. Sabe-se que uma carga elétrica de 32 C atravessa uma seção transversal do fio em 4,0 s. Sendo e = 1,6 x 10 -19 C a carga elétrica elementar, determine: a) a intensidade da corrente elétrica; b) o número de elétrons que atravessa uma seção do condutor no referido intervalo de tempo. 17. Uma bateria de automóvel, completamente carregada, libera 1,3. 10 5 C de carga. Determine, aproximadamente, o tempo em horas que uma lâmpada, ligada nessa bateria, ficará acesa, sabendo que necessita de uma corrente constante de 2,0 A para ficar em regime normal de funcionamento. 18. (U.E.Londrina-PR) Considere as seguintes afirmativas a respeito de um segmento AB de um fio metálico por onde passa uma corrente elétrica contínua e constante. I- A corrente elétrica em AB é um fluxo de elétrons. II- A carga elétrica total AB é nula. III- Há uma diferença de potencial elétrico entre os extremos de AB.
  2. 2. Prof. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda o----mundomundomundomundo----dadadada----fisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.com 8 Quais destas afirmativas são verdadeiras? a) Somente I. b) Somente II. c) Somente III. d) Somente I e II. e) I, II e III. 19. (Med. Pouso Alegre-MG) Pela secção transversal de um condutor passam 10 11 elétrons de carga elementar igual a 1,6 . 10 -19 C, durante 1,0.x 10 -6 s. A corrente elétrica, nesse condutor, é de: a) 1,6 . 10 6 A b) 1,6 . 10 2 A c) 0,625 . 10 2 A d) 1,6 . 10 8 A e) 0,625 . 10 8 A 20. (MED. Triângulo Mineiro-MG) a corrente elétrica num fio de cobre é constituída pelo deslocamento de: a) elétrons b) prótons c) íons negativos de cobre d) íons positivos de cobre e) átomos de cobre 21. (PUC – SP) No interior de um condutor homogêneo, a intensidade da corrente elétrica varia com o tempo, como mostra o diagrama abaixo: Pode-se afirmar que o valor médio da intensidade de corrente, entre os instantes 1 min e 2 min, é de: a) 1/6 A b) 10 3 /6 c) 500 A d) 0,5 A e) 0,05 A
  3. 3. Prof. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda o----mundomundomundomundo----dadadada----fisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.com 9 GABARITO 1. Carga elétrica é uma propriedade que algumas partículas apresentam: os prótons (carga positiva) e os elétrons (carga negativa). 2. Há apenas dois tipos de cargas elétricas: positivas e negativas. Sua interação se dá por meio de forças atrativas (quando as cargas têm sinal diferente) e repulsivas (quando as cargas têm mesmo sinal). 3. É o nome dado ao movimento ordenado dos portadores de carga elétrica (elétrons) num dado meio (condutor). Sua intensidade é uma grandeza medida em ampères (A). 4. A ação de um campo elétrico definido ou, de outra forma, uma diferença de potencial entre dois pontos. 5. Condutores: materiais que apresentam facilidade em conduzir eletricidade devido à presença de portadores de carga livres (elétrons) em sua estrutura atômica. Ex.: metais. Isolantes ou dielétricos: materiais que são maus condutores por não possuírem portadores de cargas livres. Exemplo: madeira. 6. O ar é um dielétrico. Sim, pode conduzir eletricidade desde que submetido a tensões elevadas como no caso de um relâmpago numa tempestade. A rigidez dielétrica do ar é de cerca de 10.000 V por cm. 7. Ampère é a unidade que usamos para medir intensidade de corrente elétrica. Equivale a 1 coulomb de carga fluindo por segundo através da secção reta de um condutor. 1A = 1C/s. 8. A indicação refere-se à carga máxima da bateria, no SI medimos carga em coulombs. Portanto: 800 m A h = 800 (10 -3 ) (C/s) (3600s) = 800 x 3,6 C = 2880C 9. Se passam 30C em 2 minutos e 1 A = 1 C/s temos que passam 30 C em 120 segundos. Por uma regra de três obtemos que passam 0,25 C a cada segundo ou 0,25 A. 10. Devemos lembrar que 500mA = 0,5 A ou 0,5 C/s. Dessa forma precisamos descobrir quantos elétrons juntos são necessários para obtermos 0,5 C de carga. Por uma regra de três temos: 1 elétron - 1,6 x 10 -19 C x elétrons - 0,5 C x = (0,5) / (1,6 x 10 -19 ) ou x = 0,31 x 10 19 elétrons A quantidade de elétrons por segundo é portando de aproximadamente 3,1 x 10 18 . 11. É o nome dado à transformação de energia elétrica em energia térmica devido à passagem de corrente elétrica através de um corpo. É útil, por exemplo, na construção de chuveiros ou aquecedores elétricos. É indesejado no processo de transmissão de energia elétrica através de cabos por causa das “perdas” que provoca. 12. Por efeito joule o filamento é aquecido até uma temperatura na qual passa a brilhar produzindo luz. 13. O choque que é a contração involuntária dos músculos causados pela passagem de corrente elétrica. Há aplicações médicas como, por exemplo, em tratamentos fisioterápicos e em ressuscitação cardíaca (desfibrilação) com o uso do desfibrilador. 14. Não porque correntes elétricas criam campos magnéticos próprios que interferem no campo magnético terrestre daquele local (que é fraco). Isso fará com que a bússola se alinhe a esse campo magnético modificado e nos forneça uma leitura não confiável. 15. Dados: i = 8 A e = 1, 6. 10 -19 C ∆t = 1 s i = Q ∆t 8 = Q 1 Q = 8 C Q = n . e 8 = n . 1,6 . 10 -19 n = 8 = 5 . 10 19 elétrons 1,6 . 10 -19
  4. 4. Prof. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda oProf. Thiago Miranda o----mundomundomundomundo----dadadada----fisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.com 10 16. Dados: Q = 32 C e = 1,6 . 10 -19 C ∆t = 4 s a) i = Q = 32 = 8 A ∆t 4 b) Q = n . e 32 = n . 1,6 . 10 -19 n = 32 = 20 . 10 -19 1,6 . 10 -19 n = 2 . 10 20 elétrons 17. Dados: QT = 1,3 . 10 5 C i = 2 A i = Q ∆t 2 = 1,3 . 10 5 ∆t ∆t = 1,3 . 10 5 = 0,65 . 10 5 s 2 ∆t = 6,5 . 10 4 s ∆t = 65000 s 1h ______ 3600 s x ______ 65000s 3600 x = 65000 x = 65000 = 18,1 h 3600 18. OPÇÃO E. 19. OPÇÃO B. n = 10 11 elétrons e = 1,6 . 10 -19 C ∆t = 1,0.x 10 -6 s Q = n . e Q = 10 11 . 1,6 . 10 -19 Q = 1,6 . 10 -8 C i = Q = 1,6 . 10 -8 = 1,6 . 10 2 A ∆t 1 . 10 -6 20. OPÇÃO E. 21. Q = A Como são três triângulos iguais devemos multiplicar por 3. Q = 3A Q = 3 . b . h 2 Deve-se transformar o tempo para segundos, 1 min = 60 s. Q = 3 . 20 . 10 3 . 10 -3 2 Q = 3 . 10 Q = 30 C i = Q ∆t i = 30 60 i = 0,5 A

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