Curso Científico-Humanístico de Ciências e Tecnologias Disciplina de Física e Química A 10ºAno

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1 Agrupamento de Escolas João da Silva Correia DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS NATURAIS E EXPERIMENTAIS Curso Científico-Humanístico de Ciências e Tecnologias Disciplina de Física e Química A 10ºAno FICHA DE TRABALHO Energia e fenómenos elétricos 1. Uma corrente elétrica é um movimento orientado de portadores de carga elétrica, através de um circuito elétrico fechado, constituído por materiais designados por bons condutores da corrente elétrica. Por exemplo, os metais são conhecidos por serem bons condutores elétricos. Das afirmações seguintes, indique a verdadeira. (A) Nos metais, a corrente elétrica deve-se ao movimento orientado dos protões e eletrões dos seus átomos. (B) Quando os terminais de um fio condutor são submetidos a uma diferença de potencial, os eletrões deslocam-se para a extremidade onde a tensão é mais alta. (C) Num circuito elétrico, os protões e os eletrões dos fios condutores deslocam-se no mesmo sentido. (D) A corrente elétrica, nos metais, deve-se ao movimento orientado dos seus eletrões livres. 7. Indique a opção que completa corretamente a seguinte frase: Por convenção, o sentido da corrente elétrica através de um condutor é... (A)... o sentido do movimento dos portadores de carga elétrica positiva. (B)... o sentido do movimento dos portadores de carga elétrica negativa. (C)... o sentido contrário ao do movimento dos portadores de carga elétrica positiva. (D)... o sentido contrário ao do movimento dos iões, numa solução condutora. 8. O gráfico ao lado representa a curva característica de um condutor óhmico. Determine: 1. A resistência elétrica do condutor; 2. A corrente elétrica que percorre o condutor quando a diferença de potencial que é aplicada nos seus terminais é de 7,2 V. 9. Analise os gráficos seguintes e indique o(s) que corresponde(m) a condutor(es) óhmicos. 10. A uma dada temperatura, uma resistência elétrica de 5,0 MΩ é submetida a uma diferença de potencial de 15 V. Determine o valor da corrente elétrica que atravessa o condutor. 11. Considere um fio condutor de comprimento e resistência R, a uma dada temperatura. Se esse fio for esticado de forma a passar a ter um comprimento 2, mantendo constante a densidade e a resistividade, a sua nova resistência passará a ser: (A) R 2 (B) R 4 (C) R (D) 2 R (E) 4 R

2 12. Um condutor óhmico, sujeito a uma diferença de potencial de 6,0 V, é percorrido por uma corrente elétrica de 1, ma. Calcule: 1. O valor da resistência elétrica deste condutor. 2. A energia dissipada por efeito Joule, no condutor óhmico, por unidade de tempo. 13. Um condutor puramente resistivo de 2,0 Ω, quando intercalado num dado circuito, dissipa energia, sendo a sua potência de 18 W. 1. Determine a corrente que percorre o condutor. 2. Qual é o valor da tensão aplicada nos terminais do condutor? 14. Uma resistência de aquecimento de imersão apresenta as seguintes características: 15 V, 60 W. Depois de ter sido mergulhada na água que se pretendia aquecer, foi ligada a uma bateria de 15 V. 1. Calcule o valor da resistência de aquecimento. 2. Determine a energia dissipada, por efeito Joule, na resistência de aquecimento, durante 2,0 min de funcionamento. 15. Faça a associação correta entre os elementos das colunas A e B. Coluna A (A) U R1 = U R2 = U R3 =... (B) I R1 = I R2 = I R3 =... (C) I = I 1 + I 2 + I (D) U R = U R1 + U R2 + U R3 (E) R = R 1 + R 2 + R 3 Coluna B (I) Associação de componentes elétricos em série (II) Associação de componentes elétricos em paralelo 16. Observe a figura onde está representado o esquema de um circuito elétrico. O voltímetro mede uma tensão de 9,0 V. Considere desprezável a resistência dos fios condutores. 1. Como se designam os aparelhos de medida representados pelas letras X e Y? 2. Indique o valor da tensão nos terminais de cada uma das resistências. 3. Indique o valor da corrente elétrica no circuito, quando o interruptor se encontra aberto. 4. Calcule a corrente elétrica que passa na resistência R 1, em circuito fechado. 5. Indique o valor da corrente elétrica medido pelo aparelho Y. 17. Considere duas resistências, R 1 e R 2, associadas em paralelo. A diferença de potencial nos terminais da associação é de 6,0 V (U AB = 6,0 V). Sabendo que o valor da resistência R 2 é de 10 Ω e que R 2 = 2 R 1, determine: 1. A corrente elétrica que atravessa a resistência R 2 ; 2. A corrente elétrica que atravessa a resistência R 1 ; 3. O valor da corrente elétrica, I, no circuito principal. 4. Complete a seguinte frase: Como a d.d.p. nos terminais da associação é (1) para as duas (2), a resistência elétrica de maior valor é percorrida por uma corrente elétrica (3). 5. Selecione a opção correta. (A) R 1 I 1 = R 2 I 2 (B) R 1 I 2 = R 2 I 1 (C) R 1 I 1 > R 2 I 2 (D) R 1 I 1 > R 2 I Dos gráficos seguintes, U = f(i), indique:

3 1. O que traduz a relação entre a tensão nos terminais de um gerador, com resistência interna nula (gerador ideal), e a corrente elétrica, I, que circula no circuito elétrico. 2. O que traduz a relação entre a tensão nos terminais de um gerador, de resistência interna não nula, e a corrente elétrica, I, que circula no circuito elétrico. 3. O que traduz a relação entre a tensão nos terminais de uma resistência óhmica (à temperatura constante) e a corrente elétrica, I, que a percorre. 19. Uma pilha, cujas características são ε = 6,0 V e r = 2,0 Ω, encontra-se ligada num circuito com condutores puramente resistivos de resistência equivalente R. Calcule: 1. A corrente elétrica no circuito, sabendo que o valor da resistência equivalente R é de 98 Ω. 2. A diferença de potencial nos terminais do gerador no circuito fechado. 20. O circuito representado na figura é constituído por um gerador de corrente contínua, ligado a um condutor puramente resistivo, de resistência R = 20 Ω, e a um amperímetro que marca 200 ma. Determine: 1. A diferença de potencial nos terminais do gerador; 2. A resistência interna do gerador, sabendo que a potência dissipada no gerador é 0,004 W; 3. A força eletromotriz do gerador. 21. No gráfico da figura, representam-se as curvas características de três condutores resistivos, A, B e C, a uma dada temperatura. 1. Determine a resistência elétrica dos condutores A e B. 2. Indique o(s) condutor(es) que são óhmicos(s). 3. Indique o condutor que apresenta mais resistência, quando a diferença de potencial que lhe é aplicada é de 12,0 V. 4. O condutor puramente resistivo A, quando sujeito a uma tensão de 12,0 V é percorrido por uma corrente elétrica de 6,0 A. Determine o valor da tensão nos terminais do mesmo condutor quando a intensidade da corrente que o percorre é de 4,0 A. 22. Um condutor óhmico, quando é submetido, a uma dada temperatura, a uma tensão nos seus terminais de 18 V, é percorrido por uma corrente elétrica de 0,45 A. 1. Determine o valor da resistência do condutor. 2. Qual seria a intensidade da corrente que percorreria este condutor se a tensão aplicada nos seus terminais fosse de 12 V? 23. Observe o circuito esquematizado na figura. Considere que a medida indicada no voltímetro com o circuito fechado, é 1,5 V e que a medida indicada no amperímetro é 0,50 A. 1. Que grandeza física se mede com um voltímetro? 2. Que grandeza física se mede com um amperímetro? 3. Qual o valor da tensão entre os pontos A e D, com o circuito fechado? 4. Qual o valor da corrente elétrica entre os pontos A e D, com o circuito fechado? 5. Qual o valor da corrente elétrica entre os pontos B e C, com o circuito fechado?

4 6. Que valor indicaria o amperímetro em circuito aberto? 7. Que valor indicaria o voltímetro, ligado ao circuito nos pontos B e C, em circuito aberto? 8. Determine o valor da resistência R intercalada no circuito. 9. Que aparelho pode usar para medir o valor de uma resistência quando esta não se encontra intercalada num circuito? 24. O gráfico da figura representa a curva característica de um condutor puramente resistivo, a uma dada temperatura. 1. Determine o valor da resistência do condutor quando é submetido a uma tensão de 10 V nos seus terminais. 2. Determine o valor da resistência do condutor quando é submetido a uma tensão de 15 V nos seus terminais. 3. Como varia a resistência deste condutor quando aumenta a tensão aplicada nos seus terminais? (A) Aumenta (B) Diminui (C) Mantém-se constante 26. A resistividade do ferro, à temperatura de 20 C, é 1, Ω m. Determine o valor da resistência de um fio de ferro com 20 m de comprimento e 2,0 cm 2 de área de secção reta. 27. Um condutor filiforme de comprimento l e área de secção reta A tem uma resistência R. Outro fio do mesmo material tem um comprimento 2 l, uma área 2A e uma resistência R. Indique a opção correta: (A) R = 2 R (B) R = 4 R (C) R = 2 R (D) R = R Dois fios cilíndricos de cobre têm o mesmo comprimento. Um dos fios tem 2,0 mm de diâmetro e resistência elétrica R 1 e o outro fio tem 3,0 mm de diâmetro e resistência R 2. Indique a opção que corresponde ao valor da razão R 1 R 2. (A) 2 3 (B) 3 2 (C) 4 9 (D) Dois fios cilíndricos, um de cobre, com resistividade ρ = 1, Ω m, e outro de alumínio, com resistividade ρ = 2, Ω m, possuem um mesmo comprimento e um mesmo diâmetro. Se os dois fios forem percorridos pela mesma corrente elétrica, I, pode afirmar-se que: (A) As resistências dos dois fios são iguais. (B) A tensão nos terminais do fio de cobre é menor do que nos terminais do fio de alumínio. (C) A resistência do fio de cobre é maior do que a resistência do fio de alumínio. (D) A tensão nos terminais dos fios condutores é igual. (E) Se os dois fios forem submetidos, separadamente, a uma mesma tensão, a corrente elétrica que atravessa os fios será a mesma. 30. Uma resistência elétrica de 20 Ω é percorrida por uma corrente eléctrica de 0,50 A. 1. Calcule a tensão nos terminais da resistência. 2. Calcule o valor da potência elétrica dissipada na resistência. 31. Uma lâmpada de 75 W funciona sob uma tensão de 230 V. Calcule: 1. A energia dissipada na lâmpada por efeito Joule, por segundo. 2. O valor da corrente elétrica que percorre a lâmpada. 3. A resistência elétrica da lâmpada.

5 32. Considere um condutor puramente resistivo, com potência dissipada, P. Se a tensão aplicada nos seus terminais duplicar, o que acontece com a potência por ele dissipada? (A) Torna-se duas vezes superior. (B) Passa para metade. (C) Mantém-se constante. (D) Passa a ser quatro vezes menor. (E) Torna-se quatro vezes superior. 33. Um condutor puramente resistivo de 15 Ω, é percorrido por uma corrente elétrica de 3,0 A durante 3 minutos. 1. Calcule o valor da potência do condutor. 2. Qual é a energia elétrica dissipada pelo condutor para a vizinhança, nos 3 minutos em que é percorrido por corrente elétrica. 37. Observe a figura que representa, esquematicamente, uma associação de resistências. Tendo em conta os dados indicados na figura, calcule: 1. A tensão nos terminais da resistência R A tensão nos terminais da associação das resistências R 2 e R O valor da corrente elétrica I Observe o esquema de um circuito elétrico representado na figura onde se encontram várias lâmpadas iguais associadas. 1. O aparelho de medida Y, intercalado no circuito, que grandeza física permite medir? 2. Classifique de verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações. (A) Quando se retira a lâmpada L 4 as outras permanecem todas acesas. (B) Quando se retira a lâmpada L 1 as outras permanecem todas acesas. (C) Quando se retira a lâmpada L 3, só a lâmpada L 2 apaga. (D) Quando se retira uma das lâmpadas L 2 ou L 3, só não apaga a lâmpada L 1. (E) Quando se retiram as lâmpadas L 2, L 3 e L 4, a lâmpada L 1 permanece acesa. 3. Quais são as lâmpadas que são percorridas por uma corrente elétrica menor? 4. Qual é a lâmpada que brilha mais? 39. Observe o circuito representado na figura. Sabendo que ε = 9,0 V, I = 60 ma, r = 10,0 Ω, determine: 1. A tensão nos terminais do gerador. 2. A tensão nos terminais da resistência R. 3. O valor da resistência R. BOM TRABALHO!!!!!!!!!