Física C Extensivo V. 1

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1 Extensivo V. esolva ula ula.0) Corrente elétrica é o movimento de cargas elétricas em uma direção preferencial..0).0) D.0) D t = 5 s Q =? Observe que se pede a carga em 5 s. ssim: (i. t) Q = área da figura + b Q =. h Q = 5 +. Q = 7 C 3.0) D 3.0) C V =. i 0 =. (. 0 3 ) = = Ω = Ω ula 3.0) 37.0) D ula esistor ôhmico: = V i = constante Segunda lei de Ohm: Fio : πr = 0 Ω ρ. l = 0 Ω πr Fio : =. ρ. l πr = ρ.( l) π.( r ) = ρ. l πr =. (0 Ω ) = 5 Ω

2 Testes ula.0) Cátions (íons possitivos) e ânions (íons negativos e elétrons)..0).03) Porque os portadores de carga elétrica num condutor líquido são os cátions (íons positivos) e os ânions (íons negativos). Esses íons são encontrados na água da torneira e não estão presentes na água pura..0) E Os condutores cuja corrente se deve, exclusivamente, ao movimento de migração de elétrons livres são os metais..05) O sentido convencional da corrente elétrica é o do movimento de cargas positivas no interior do condutor, e o sentido real é o do movimento de cargas negativas no interior do condutor..06) Corrente alternada é aquela cuja intensidade e cujo sentido variam periodicamente. s cargas elétricas se deslocam ora num sentido, ora em sentido oposto..07) Corrente contínua é aquela cuja intensidade e cujo sentido se mantém constantes..08) a) Verdadeira erdadeira. Nos metais (sólidos), a corrente elétrica é eletrônica, ou seja, constituída por elétrons livres. b) Verdadeira erdadeira. É a chamada corrente iônica. c) Verdadeira erdadeira. Na corrente contínua a polaridade (da tensão que a gera) é constante. d) Verdadeira erdadeira. Na corrente alternada a polaridade.09) D.0) 3 (da tensão que a origina) varia periodicamente. ula.0) E i =, µ =,. 0 6 t = s Como o problema diz que o condutor é metálico, então a carga elétrica é transmitida através de elétrons. Como: i = Q t Q = i. t Q =, Q =,. 0 6 C e, C n,. 0 6 C ssim: n., C =., n =, ,. 0 n = 7, elétrons.0) i = t = min = 60 s e =, C i = n. e n = i. t n = ( ).( 60 ) t e 6,. 0 9 n = n =,5. 0 elétrons Q = i. t Q = (0,5). (60) Q = 0 C.0) C i = 3 t = min = 0 s Q = i. t Q = (3). (0) Q = 360 C.05) = 00 cm = 0. 0 m = 0 m l = 0, mm = m = 0 m e =, C q Cd ++ =., C = 3,. 0 9 C i = 80 t = h = 60 min = 3600 s ρ Cd = 8, g/cm 3 M = g N 0 = 6, Cálculo da quantidade de íons Cd ++ depositados: n = i. t q Cd ++. Cd++ i = n q t n = ( 80 ).( 3600 ) 3,. 0 9 n = n = íons Cd ++ Cálculo da massa de cádmio:.03)

3 6, íons Cd ++ g 9, íons Cd ++ m 3 m =. 9, ,. 0 m = 68 g.06) E Q = i. t área = produto do par de eixos (i. t ).07) C.09) i(t) =. t +, no SI Q =? (entre t = s e t = 8 s) Como o problema forneceu a intensidade de corrente no condutor em função do tempo, sugerimos colocar essa função em um gráfico. ssim, como i = t +, no SI, então para: t = 0 i = t = s i = 3 t = s i = 5 t = 3 s i = 7 t = 8 s i = 7 Graficamente: Q = área Q = (3). 6 Q = 8 C.08) C Como o problema nos solicita a carga entre os instantes 0 e,5 s, então: (i. t) Q = área da figura Q =. h +. h Q =. 0 Q = 0 +,5 =,5 C + 05,. 0 Observe que nos interessa apenas entre s e 8 s. ssim: (i. t ) Q = área Q = + b. h = Q =. 3 = 66 C.0) E Q total = 6 C t = s i = Q t i = 6 i =

4 ula 3 3.0) E 3.0) V =. i 0 = 0. i i = 0,5 3.03) E V =. i 9 =. i i = 3 i = 0,75 Q = i. t Q = (0,75). 00 Q = 75 C 3.0) D V =. i V =. Q t t =. Q V t = ( 0 ).( 3 ) ( 6) t = 0 s 3.05) E Para a lâmpada acender, é necessário que ela seja percorrida por corrente elétrica, isto é, que seus terminais sejam conectados aos pólos do gerador. 3.06) Como: V = W Q volt = joule coulomb 3.07) a) b) Se um dos cabos for desconectado do gerador, cessará a corrente elétrica na lâmpada e ela se apagará. c) Se a tensão do gerador é volts, então significa que ele forneceu joules de energia a cada carga de coulomb que o percorre. 3.08) D I. Correta. esistência elétrica é uma grandeza escalar que exprime a oposição que os átomos do material oferecem à passagem de corrente elétrica. II. Correta. = V. i III.Correta Correta. O chuveiro e o aquecedor elétrico são exemplos práticos de dispositivos cujo objetivo é transformar energia elétrica em calor. 3.09) i = 0 m = d.d.p. = V = 0 V =? = V i = = 000 Ω 3.0) E = 300 Ω d.d.p. = V = 0 V i =? (m) = V i i = V i = i = 0,7 Ou seja: Lembre-se de que o sentido convencional da corrente elétrica é o mesmo que teriam as cargas positivas em um condutor sólido. i = ou i = 700 m

5 ula.0) D Do gráfico, tem-se que para i = 00 m V = 0 V = V i = = = 00 Ω.0) C Do gráfico, tem-se que para i = V = 80 V b) =? Como é constante, é só adotar um referencial. V = V i = 0,0 ssim: V =. i 0 =. 0, = 50 Ω.05) E = V i = 80 = 0 Ω.03) Do gráfico, tem-se que para i = 0, V = V = V i = = 0,. 0 a) Incorreta. é ôhmico entre 0 e 00 V. b) Incorreta. Quando V = 0 V, então i > i. c) Incorreta. é ôhmico. d) Incorreta. Como e são ôhmicos, a relação e) Correta..06) D é constante. = 0 = 0 Ω.0) Observe que é um resistor ôhmico (ou linear). a) Incorreta. O segundo elemento é não-ôhmico (não-linear). b) Incorreta. O primeiro elemento é ôhmico (linear). c) Incorreta. Quanto maior o ângulo θ, maior a resistência elétrica do material. d) Correta. e) Incorreta..07) 0 0. Incorreta. 0. Correta. 0. Incorreta. 5

6 Como os dois condutores são feitos do mesmo material, então possuem resistividades iguais. Se os dois apresentam o mesmo comprimento, nesse caso terá maior área aquele que possuir menor resistência, isto é, o condutor, pois tem menor relação V. i 08. Correta. Ver alternativa Incorreta. Como os dois condutores são feitos do mesmo material, então apresentam a mesma resistividade. 3. Incorreta. Ver alternativa Incorreta. Ver alternativa 0..08) I. Falsa alsa. corrente elétrica, em condutores residenciais, é um exemplo de corrente alternada, e a corrente gerada a partir de baterias ou pilhas é contínua. II. Verdadeira erdadeira. III.Falsa alsa. Fio : ' π.( ) d ' (II) π. d Substituindo-se II em I, obtém-se: =. ' ' =.) C Fio : a lei de Ohm = V i = constante IV. Verdadeira erdadeira..09) C a lei de Ohm.0) Área de secção transversal: = π. r = π. d ~ l ~ = ρ. l πd = ρ π. l d Fio : (I) = π.d Fio : πd = ρ π. l d (I) ' = ρ.( l) π.( d) ' =. ρ. l. π. d ' = ρ. l (II) π. d nalisando I e II, tem-se: = ' ' = 6

7 .) = = Fio : = ρ.( 0) = 0. ρ Fio : = ρ.( 00) Logo: 0. ρ = 00. ρ = 0. ρ = 0,.3) D = ρ = 0 ρ l = l = l Fio : = ρ. l = ρ. l = ( 0. ρ ). l = 5. ρ. l Fio : = ρ. l. 00 ρ (I) = ρ. l (II) Dividindo-se I e II, obtém-se:.) E l = 3 l d = d ρ = ρ = ρ Fio : = ρ. l = ρ. π. = l d ρ.( 3l ) π.( d ) = 3. ρ. π. ρ. π. l d Fio : = ρ. l l d = 3 (I) = ρ. π. l d =. ρ. π. l d ρ. l π. d = (II) Igualando-se I e II, encontra-se: 3 = = 3.5) C Fio : π. d =. ρ. l (I) π. d = 5ρ. l ρ. l = 5 7

8 Fio : ' = ρ. l π. d ' =. ρ. l π. d ' = 6 ρ. l π. d ' = 8. ρ. l π. d (II) Comparando I e II, obtém-se: = =.6) D l inicial = 5 m ρ inicial = ρ densidade inicial = d área = l final = 0 m ρ final = ρ densidade final = d área =? Objetivo: determinar o que ocorre com a resistência do fio. Se o fio é alongado sem diminuir sua densidade, então ele tornou-se mais fino (sua área transversal diminuiu). Densidade linear = comprimento, ou seja, d = l área. Como l dobrou, então a área foi reduzida à metade, isto é, =. ssim: = ρ. l = ρ. l = ρ.5 e = ρ.0 = 0ρ Isso significa que a resistência final tornou-se quatro vezes maior que a inicial..7), , Logo: ρ. l =, ρ. l 0 53, 0 0 0, = 53,, =,5. 53, ρ. l,5 0.8) E ρ =,7. 0 Ω.mm m l =,0 m = 3, mm n =,0. 0 elétrons e =, C t = s V =. i V V. Q t. n. e t 9 V = (, 7. 0 ).( ). ( 0. ).( 6,. 0 ) ( 3, ) () V = 0,80. 0 V = 8,0 V Como os elétrons se deslocam de para : pólo pólo + V = V V + V = negativo Logo: V = 8,0 V 8

9 .9) a) Para a resistência = 00 Ω: = 00 Ω l = 5 mm = m = 0 mm. 0 µ m = = m m = 0 7 m ρ =. l ρ = ( ).( ) ρ = ρ =. 0 3 Ω. m b) Se a espessura do polímero fosse reduzida à metade, sua área de secção transversal também seria reduzida à metade. Como: Então, as resistências elétricas dobrariam..0) D Observando o código de cores, sabe-se que: o anel o numeral o anel o numeral 3 o anel expoente da potência de 0 o anel percentual de tolerância Como = Ω, ou seja, = Ω: 3 alaranjada 9 branca amarela Não foi dada a faixa de tolerância. 9