LISTA DE EXERCÍCIOS ELETRODINÂMICA 2º TRI

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1 LISTA DE EXERCÍCIOS ELETRODINÂMICA 2º TRI 01) Uma corrente elétrica de intensidade 11,2 µa percorre um condutor metálico. A carga elementar é e = 1, C. O tipo e o número de partículas carregadas que atravessam uma seção transversal desse condutor por segundo são: a) Prótons; 7, partículas b) Íons de metal; 14, partículas c) Prótons; 7, partículas d) Elétrons ; 14, partículas e) Elétrons; 7, partículas 02) A figura a seguir mostra como se pode dar um banho de prata em objetos, como por exemplo em talheres. O dispositivo consiste de uma barra de prata e do objeto que se quer banhar imersos em uma solução condutora de eletricidade. Considere que uma corrente de 6,0A passa pelo circuito e que cada Coulomb de carga transporta aproximadamente 1,1 mg de prata. percorrendo o perímetro do anel circular do acelerador, irá conter prótons, efetuando 10 4 voltas por segundo, no anel. Considerando que os prótons preenchem o anel uniformemente, identifique a alternativa que indica corretamente a corrente elétrica que circula pelo anel. Dado: carga elétrica do próton 1,6 x C a) 0,16 A b) 1,6 x A c) 1,6 x A d) 1,6 x 10 9 A e) 1,6 x A 05) (UFPE) O gráfico mostra a variação da corrente elétrica I, em ampere, num fio em função do tempo t, em segundos. Qual a carga elétrica, em coulomb, que passa por uma seção transversal do condutor nos primeiros 4,0 segundos? a) Calcule a carga que passa nos eletrodos em uma hora. b) Determine quantos gramas de prata são depositados sobre o objeto da figura em um banho de 20 minutos 03) (FUVEST-2010) Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de A e com duração de 0,5 s? a) 1/2 b) 1/3 c) 1/4 d) 1/10 e) 1/20 04) (UFPA) O acelerador de partículas LHC, o Grande Colisor de Hadrons (Large Hadron Collider), recebeu da imprensa vários adjetivos superlativos: a maior máquina do mundo, o maior experimento já feito, o big-bang recriado em laboratório, para citar alguns. Quando o LHC estiver funcionando a plena capacidade, um feixe de prótons, 06) (UPE) Uma corrente de 0,3 A que atravessa o peito pode produzir fibrilação (contrações excessivamente rápidas das fibrilas musculares) no coração de um ser humano, perturbando o ritmo dos batimentos cardíacos com efeitos possivelmente fatais. Considerando que a corrente dure 2,0 min, o número de elétrons que atravessam o peito do ser humano vale: Dado: carga do elétron = 1, C. a) 5, b) 1, c) 4, d) 2, e) 2, ) (UEL) As baterias de íon-lítio equipam atualmente vários aparelhos eletrônicos portáteis como laptops, máquinas fotográficas, celulares, entre outros. As baterias desses aparelhos são capazes de fornecer 1000 mah (mil Ampere hora) de carga. Sabendo-se que a carga de um elétron é de 1, C, assinale a alternativa que representa corretamente o número de elétrons que fluirão entre os eletrodos até que uma bateria com essa capacidade de carga descarregue totalmente. a) 0, b) 1, c) 5, d) 3, e) 2,

2 08) Um pássaro pousa em um dos fios de uma linha de transmissão de energia elétrica. O fio conduz uma corrente elétrica i = A e sua resistência, por unidade de comprimento, é de 5,0 x 10-5 Ω/m. A distância que separa os pés do pássaro, ao longo do fio, é de 6,0 cm. A diferença de potencial, em milivolts (mv), entre os seus pés é: a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 5,0 09) (AFA-2001) A queda de tensão através de uma associação em série de resistências é de 5 V. Quando uma nova resistência de 2 Ω é colocada na associação inicial, mantendo-se a mesma diferença de potencial, a queda de tensão na associação inicial cai para 4 V. O valor, em ohms, dessa associação de resistências do conjunto inicial é de a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 10) Os gráficos na figura a seguir mostram o comportamento da corrente em dois resistores, R1 e R2, em função da tensão aplicada. 12) (UNIFESP-2008) Você constrói três resistências elétricas, RA, RB e RC, com fios de mesmo comprimento e com as seguintes características: I. O fio de RA tem resistividade 1, Ω m e diâmetro de 0,50 mm. II. O fio de RB tem resistividade 1, Ω m e diâmetro de 0,50 mm. III. O fio de RC tem resistividade 1, Ω m e diâmetro de 0,40 mm. Pode-se afirmar que: a) RA > RB > RC. b) RB > RA > RC. c) RB > RC > RA. d) RC > RA > RB. e) RC > RB > RA. 13) (FGV-2004) Devido à capacidade de fracionar a tensão elétrica, um resistor de fio também é conhecido como divisor de tensão. O esquema mostra um resistor desse tipo, feito com um fio ôhmico de resistividade e área de seção transversal uniformes, onde foram ligados os conectores de A até E, mantendo-se a mesma distância entre conectores consecutivos. Uma vez estabelecidos os potenciais 0 V e 120 V nos conectores A e E, respectivamente, o valor absoluto da diferença de potencial entre os conectores C e D, em V, é a) Considere uma associação em série desses dois resistores, ligada a uma bateria. Se a tensão no resistor R1 for igual a 4V, qual será o valor da tensão de R2? b) Considere, agora, uma associação em paralelo desses dois resistores, ligada a uma bateria. Se a corrente que passa pelo resistor R1 for igual a 0,30A, qual será o valor da corrente por R2? 11) Três resistores idênticos, cada um com resistência R, e uma pilha de 1,5V e resistência desprezível são ligados como mostra a figura. a) 24. b) 30. c) 48. d) 60. e) ) (Mack-2004) Sabemos que um fio condutor elétrico (A), sujeito a uma diferença de potencial, sofre um aquecimento, devido a um fenômeno conhecido por Efeito Joule. Deseja-se utilizar, porém, um outro fio (B), com o quádruplo do comprimento do primeiro e constituído do mesmo material, sob uma mesma ddp. Para que se tenha a mesma dissipação de energia térmica nos dois fios, a relação entre os diâmetros (da e db) de suas respectivas secções transversais deverá ser: a) da = db b) da = 1/2dB c) da = 2 db d) da = 1/4dB e) da = 4 db a) Determine a diferença de potencial entre A e B. b) Supondo R = 100 Ω, determine a intensidade da corrente elétrica que passa pela pilha. 15) (UFSC-2007) Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Para a maioria dos metais a resistividade diminui quando há um aumento na temperatura. 02. A dissipação de energia por efeito Joule num resistor depende do sentido da corrente e independe da tensão aplicada sobre ele. 04. Para dois condutores de mesmo material e mesmo comprimento, sendo que um tem o dobro da área de seção

3 do outro, teremos uma mesma intensidade de corrente se aplicarmos a mesma tensão sobre ambos. 08. Para um condutor ôhmico um aumento de tensão corresponde a um aumento proporcional de corrente elétrica. 16. Ao se estabelecer uma corrente elétrica num fio metálico submetido a uma certa tensão contínua, teremos prótons se movendo do polo positivo ao negativo. 32. Os metais geralmente são bons condutores de eletricidade e de calor. 16) (FATEC SP) Atualmente, a maioria das pessoas tem substituído, em suas residências, lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes, visando a uma maior economia. Sabendo-se que a luminosidade da lâmpada fluorescente de 15 W equivale à da lâmpada incandescente de 60 W, o efeito da substituição de uma lâmpada incandescente que funcione em média 6 horas por dia por outra fluorescente será uma economia mensal, em kwh, de a) 4,5. b) 8,1. c) 10,2. d) 13,5. e) 15,0. 17) (UFF RJ) Em dias frios, o chuveiro elétrico é geralmente regulado para a posição inverno. O efeito dessa regulagem é alterar a resistência elétrica do resistor do chuveiro de modo a aquecer mais, e mais rapidamente, a água do banho. Para isso, essa resistência deve ser a) diminuída, aumentando-se o comprimento do resistor. b) aumentada, aumentando-se o comprimento do resistor. c) diminuída, diminuindo-se o comprimento do resistor. d) aumentada, diminuindo-se o comprimento do resistor. e) aumentada, aumentando-se a voltagem nos terminais do resistor. 18) (UERJ) Três lâmpadas, L1, L2 e L3, com as mesmas características, são ligadas a uma fonte ideal de tensão, dispostas em três diferentes arranjos: 19) (UNIRG) A figura a seguir mostra uma arma de choque utilizada para defesa pessoal. Esse aparelho, quando em funcionamento, fornece uma corrente de 2 μa (microampères) em uma tensão de volts, o que é suficiente para incapacitar uma pessoa, sem provocar nela danos permanentes. A potência elétrica liberada durante um choque com essas características, em watts, é de a) 0,1 b) 0,2 c) 0,3 d) 0,4 20) (UFU MG) Em uma escola secundária de uma cidade à beira mar, onde a temperatura da água na torneira do laboratório escolar era 20ºC e a tensão na instalação elétrica 120V, um grupo de alunos aqueceu 300 cm 3 de água em uma xícara, utilizando um aquecedor elétrico portátil de potência elétrica desconhecida. Essa água entrou em ebulição após 200s da aplicação do referido aquecedor. Considerando que toda a energia fornecida pelo aquecedor foi utilizada para aumentar a temperatura da água e utilizando os dados - 1 cal = 4J; - densidade da água = 1 g / cm 3 ; - calor específico da água = 1 cal / (gºc), determine a) a quantidade de calor utilizada pela água para entrar em ebulição. b) a potência elétrica do aquecedor. c) a corrente elétrica no aquecedor. d) a resistência elétrica do aquecedor. 21) (FEPECS DF) Um estudante de eletrônica possui a sua disposição uma bateria ideal capaz de estabelecer uma ddp de V e algumas resistências de valores R e R/2. Ele monta três circuitos, seguindo os esquemas da figura a seguir. A alternativa que indica a ordenação adequada das potências consumidas pelos arranjos é: a) PI > PIII > PII b) PI > PII > PIII c) PIII > PII > PI d) PIII > PI > PII Se as potências dissipadas por esses circuitos forem, respectivamente, P1, P2 e P3, então temos: a) P1 = P2 = P3; b) P1=1/4 P2 = 3/2 P3; c) P1 = 4 P2 = 3/4 P3;

4 d) P1 = 1/4 P2 = 2/3 P3; e) P1 = 4 P2 = 5 P3. 22) Na associação de resistores da figura a seguir, os valores de i e R são, respectivamente: associação de resistores. Qual das alternativas mostra a associação correta para que o jovem obtenha resistência igual à de seu chuveiro? a) b) c) d) e) a) 8 A e 5 Ω b) 16 A e 5 Ω c) 4 A e 2,5 Ω d) 2 A e 2,5 Ω e) 1 A e 10 Ω 26) (UFMS-2003) Sobre o circuito abaixo, é correto afirmar: 23) (UFMG-2005) O circuito da rede elétrica de uma cozinha está representado, esquematicamente, nesta figura: Nessa cozinha, há duas lâmpadas L, uma geladeira G e um forno elétrico F. Considere que a diferença de potencial na rede elétrica é constante. Inicialmente, apenas as lâmpadas e o forno estão em funcionamento. Nessa situação, as correntes elétricas nos pontos P e Q, indicados na figura, são, respectivamente, ip e iq. Em um certo instante, a geladeira entra em funcionamento. Considerando-se essa nova situação, é CORRETO afirmar que a) ip e iq se alteram. b) apenas ip se altera. c) ip e iq não se alteram. d) apenas iq se altera. 24) (Mack-2006) a) que a resistência equivalente entre A e B é 12Ω. b) que a resistência equivalente entre B e C é 72Ω. c) que, se entre A e B estabelece-se uma tensão de 12V, a tensão entre B e C será de 36V. d) que a maior e a menor resistências equivalentes são obtidas entre (A e B) e (A e C), respectivamente. e) que, estabelecendo-se uma tensão de 12V entre A e B, o resistor de 36Ω dissiparia uma potência de 1,44 W. 27) (Mack-2003) Entre os pontos A e B do trecho de circuito elétrico abaixo, a ddp é 80V. A potência dissipada pelo resistor de resistência 4Ω é: a) 4W b) 12W c) 18W d) 27W e) 36W A resistência elétrica do resistor equivalente da associação acima, entre os pontos A e B, é: a) 2R b) R c) R/2 d) R/3 e) R/4 28) (UFPE) O circuito abaixo consiste de uma bateria, três resistores iguais e o amperímetro A. Cada resistor do ramo acb do circuito dissipa 1,0 W quando a corrente indicada pelo amperímetro é igual a 0,6 A. Determine a diferença de potencial entre os pontos a e b, em volts. 25) (VUNESP-2007) Um jovem estudante universitário, ao constatar que o chuveiro da sua república havia queimado, resolveu usar seus conhecimentos de física para consertálo. Não encontrando resistor igual na loja de ferragens, mas apenas resistores com o dobro da resistência original da de seu chuveiro, o estudante teve que improvisar, fazendo 29) (UNIFOR CE) A lâmpada incandescente é um dispositivo elétrico que transforma energia elétrica em energia luminosa e energia térmica. Uma lâmpada, quando ligada à tensão nominal, brilhará normalmente. A associação em

5 série é uma das formas básicas de se conectarem componentes elétricos ou eletrônicos. Assim, considere o fato de um eletricista instalar duas lâmpadas de filamento incandescente em série e aplicar à associação uma tensão elétrica de 220 V. Considerar: lâmpada L1 (100 W; 110 V); lâmpada L2 (200 W, 110V). Portanto, é CORRETO afirmar: a) L1 e L2 brilharão normalmente. b) L1 e L2 brilharão com intensidade acima do normal. c) L1 e L2 brilharão com intensidade inferior ao normal. d) Somente L1 brilhará acima do normal e provavelmente queimará. e) Somente L2 brilhará acima do normal e provavelmente queimará. 30) O circuito elétrico abaixo é formado por uma associação mista de resistores e um gerador elétrico de resistência interna igual r = 2Ω e fem E = 12 volts. Calcule a corrente fornecida por esse gerador e a potência elétrica do resistor de 6Ω. 31) O circuito elétrico abaixo é formado por uma associação mista de resistores e um gerador de E = 60V e r = 3Ω. Calcule a corrente elétrica que o gerador fornece ao circuito e a potência elétrica do resistor de 6Ω