Eletricidade Eletrostática É a parte da eletricidade que estuda cargas elétrica em repouso. Carga Elétrica
A carga elétrica é uma propriedade da matéria que se apresenta tanto nos prótons quanto nos elétrons com a mesma intensidade. Convencionou-se que prótons têm carga positiva, elétrons carga negativa e nêutrons carga nula. Lei de Dufay: “cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos se atraem.”
Note que: neutro é atraído tanto por próton quanto por elétron e que neutro não atrai nem repele outro neutro. Um corpo, no seu estado normal, é eletricamente neutro, isto é, possui igual número de prótons e elétrons. Processos de Eletrização de Corpos -Atrito
Após o atrito os corpos adquirem cargas de sinais opostos. -Contato
Após o contato os corpos adquirem cargas de mesmo sinal.
1
-Indução Eletrostática
Quantidade de Carga Elétrica
Carga elétrica do próton = + 1,6.10-19 C Carga elétrica do elétron = - 1,6.10-19 C Q = n.e , onde : n é igual ao número de elétrons em falta ou em excesso, e = ± 1,6.10 -19 C é a carga elementar e Q é a quantidade de carga elétrica do corpo. A unidade de carga elétrica no S.I. é o coulomb(C). Submúltiplos do coulomb: 3 1 milicoulom b 1mC 10 C
1 microcoulo mb 1 nanocoulom b
picocoulom b 1 picocoulom
10
10
1 pC
10
6
9
1nC
1 C
C
C
12
C
Princípio da Conservação da Carga Elétrica
Num sistema eletricamente isolado, é constante a soma algébrica das cargas elétricas. Condutores e Isolantes
Condutores são substâncias nas quais os elétrons se locomovem com facilidade, enquanto os isolantes ou dielétricos são substâncias nas quais os elétrons não têm liberdade de movimento. Num condutor eletrizado, as cargas elétricas se localizam na superfície.
Indicadores de Cargas Elétricas
2
-Pêndulo Eletrostático
-Eletroscópio de Folhas
-Eletroscópio de Folhas
Força Elétrica (Lei de Coulomb)
F
K . Q1 . Q2 d 2
As forças de atração ou de repulsão entre duas cargas elétricas puntiformes são diretamente proporcionais ao produto das cargas e inversamente proporcionais ao quadrado da distância que as separa. K = 9.109 N.m2/C2 é a constante eletrostática do vácuo. O valor de K varia de acordo com o meio.
Campo Elétrico
3
Existe uma região de influência da carga Q onde qualquer carga de prova q, nela colocada, estará sob a ação de uma força de origem elétrica. A essa região chamamos de campo elétrico. E
K . Q
F
q
d 2
, onde E representa o módulo do vetor campo elétrico.
No S.I. a unidade de campo elétrico é N/C(newton por coulomb) = V/m(volt por metro). Representação do campo elétrico
Campo Elétrico Uniforme
Campo Elétrico criado por um condutor eletrizado
4
Para um condutor eletrizado em equilíbrio eletrostático, são válidas as seguintes observações: -O vetor campo elétrico é nulo nos pontos internos do condutor . Se o campo não fosse nulo, surgiriam forças nos portadores de cargas elétricas livres existentes nessa região, provocando seu deslocamento de um local para outro, fato este que contraria a hipótese inicial de termos o condutor em equilíbrio eletrostático. -O vetor campo elétrico, em cada ponto da superfície externa do condutor , é perpendicular a ela, possuindo intensidade proporcional ao modulo da densidade superficial de cargas da região considerada. Observe que, se o vetor campo elétrico não fosse perpendicular a superfície do condutor, existiria uma componente desse vetor, tangenciando a superfície, o que provocaria o movimento de portadores de carga elétrica aí existentes, o que também contraria o fato de o condutor estar em equilíbrio eletrostático. Potencial Elétrico
V
K .Q
d
Note que: V d . E Potencial elétrico é uma grandeza escalar que possui como unidade, no S.I., o volt(V).
Trabalho da Força Elétrica
O trabalho necessário para se deslocar uma carga q de um ponto A de potencial V A até outro B de potencial VB é dado por: AB q.(V A V B ) q.U AB , sendo U AB, a d.d.p.(diferença de potencial) entre os pontos A e B.
Superfície Equipotencial
É uma região do espaço onde todos os pontos possuem o mesmo potencial elétrico. O trabalho necessário para se deslocar uma carga entre dois pontos de uma superfície equipotencial é nulo(zero).
Energia Potencial Elétrica Armazenada num Sistema de Duas Cargas Elétricas
5
E P e
K .Q1 .Q2
d
Capacitores ou Condensadores
São dispositivos que armazenam cargas elétricas.
Capacitância ou Capacidade de um Capacitor (C)
C
Q
U
A capacitância é uma constante para cada capacitor e sua unidade no S.I. é o F(faraday). Associação de Capacitores -Série :
1
C eq
1
C 1
1
C 2
1
C 3
1
C n
Na associação em série os capacitores armazenam a mesma carga elétrica e a d.d.p.(U) total fica dividida em cada capacitor, proporcionalmente, a capacitância de cada um.
-Paralelo :
6
C eq
C 1
C 2
C 3
C n
Na associação em paralelo os capacitores ficam submetidos a mesma d.d.p.(U) e a carga total fica distribuída, em cada capacitor, proporcionalmente a capacitância de cada um.
7
Vamos Resolver 1)(EEAR) Em eletrostática, para se carregar _______________ um corpo, ____________________. I positivamente acrescenta-se prótons II negativamente acrescenta-se elétrons III positivamente retira-se elétrons IV negativamente retira-se prótons São corretas as afirmações: a)I e II b)II e III c)III e IV d)todas. 2)(EEAR))Diminuindo-se a distância entre as placas de um capacitor plano, a capacitância eletrostática: a)pode aumentar ou diminuir, dependendo da corrente elétrica aplicada. b)não se altera. c)aumenta. d)diminui. 3)(EEAR) No sistema em equilíbrio estático mostrado na figura, o corpo de massa M é mantido suspenso pela força de atração elétrica entre as cargas puntiformes de módulo Q1 = 2 C e Q2 = 6 C. O valor, em kg, da massa M é: a)1,08 b)2,00 c)0,120 d)0,200
Q 1 Q 2
10 cm
M
Dados: Constante eletrostática k0 = 9,0 x 10 9 N. m2 / C2 Aceleração da gravidade local g = 10 m / s 2 Polias e fios ideais (massas desprezíveis)
4)(EEAR) Calcule a diferença de potencial, em volts, entre dois pontos distantes 10 cm, imersos em um campo elétrico uniforme de intensidade de 150 V/m, conforme figura abaixo. a) 1,5 b) 15 c) 150 d) 1500
8
5)(EEAR) Existem quatro corpos condutores isolados A, B, C e D, sendo que: -ao se aproximar A de B, ocorre atração; -ao se aproximar B de C, ocorre atração; -ao se aproximar A de C, ocorre atração; -ao se aproximar B de D, ocorre repulsão. Portanto, é possível dizer que os corpos estão carregados da seguinte maneira: a)A está neutro, B positivo, C neutro e D negativo. b)A está neutro, B negativo, C positivo e D positivo. c)A está positivo, B negativo, C positivo e D neutro. d)A está positivo, B negativo, C neutro e D negativo. 6)(EEAR)Nos vértices de um triângulo equilátero, localizam-se 3 cargas elétricas iguais em intensidade e polaridade. A tendência de movimento sentida pela carga 3 é melhor representada pelo vetor a)A b)B c)C d)D
A
B
C
3 D
1
2
7)(EEAR) Os para-raios foram inventados pelo cientista e estadista norte-americano Benjamim Franklin no século XVIII. O princípio de funcionamento dessa importante invenção é uma aplicação a)do poder das pontas. b)do campo magnético da Terra. c)da força eletromagnética dos raios. d)das ideias de blindagem eletrostática de Faraday. 8)(EEAR) A partir do SI (Sistema Internacional de Unidades) e utilizando a Lei de Coulomb, podemos afirmar que a unidade da constante dielétrica do meio, K, está corretamente relacionada em a) b) c) d)
N .m C
kg .m 3 . s 2 C 2 N .m 2 C 2 3 kg .m . s 2
C
.
9)(EEAR) Duas cargas puntiformes, Q 1 e Q2, estão se atraindo, no ar, com uma força F. Suponha que o valor de Q1 seja duplicado e o de Q2 se octuplique (multiplicado por 8). Para que o valor da força F permaneça invariável, a distância entre Q1 e Q2 deverá ser 9
a)4 vezes maior b)16 vezes menor c)4 vezes menor d)16 vezes maior. 10)(EEAR) Dispõem-se de quatro esferas metálicas carregadas: P, Q, R e S. Sabe-se que P repele Q, P atrai R, R repele S, e S está carregada positivamente. Pode-se dizer que a)P está carregada positivamente. b)P e R têm cargas de mesmo sinal. c)Q tem carga negativa. d)P e Q estão carregadas positivamente. 11)(EEAR) Quando queremos proteger um aparelho qualquer contra as influências elétricas, nós o envolvemos com uma capa metálica. Isso se justifica devido ao fato de a)os metais serem maus condutores de eletricidade. b)o campo elétrico no interior de um condutor não ser nulo. c)a carga elétrica se distribuir na superfície externa do condutor em equilíbrio eletrostático. d)a maioria dos campos elétricos produzidos em circuitos elétricos ser infinitamente pequenos. 12)(EEAR) Como devem estar ligados cinco capacitores de 2 F cada um, se a capacidade final da associação é de
12 5
F ?
a)Todos em série. b)Todos em paralelo. c)Dois em paralelo associado em série com três em paralelo. d)Três em série associado com dois em paralelo. 13)(EEAR) Uma partícula de massa m e carga Q foi colocada entre duas placas carregadas, que geram um campo elétrico vertical ascendente de intensidade E. Sendo g a aceleração da gravidade no local, é correto afirmar que para essa partícula permanecer em repouso deve se ter a) Q b) Q c) m d) m
mg
.
E m
.
gE Qg
.
E g
.
QE
14)(EEAR) Dada a associação dos capacitores abaixo, a capacidade equivalente entre os pontos A e B é dada por ______ F. a)2,7 10
b)8,0 c)12,0 d)16,0 15)(EEAR) Um corpo, inicialmente neutro, foi eletrizado negativamente com uma carga elétrica de 15 19 C . Sabendo que o valor da carga elementar é de 1,6 10 C , pode-se afirmar que esse 7,2 10
corpo _____________
10
3
elétrons.
a)ganhou 45 b)ganhou 90 c)perdeu 45 d)perdeu 90 16)(EEAR) Considere duas placas paralelas separadas por uma distância
d
16 mm ,
entre as quais
se estabelece um campo elétrico uniforme E 2 10 4 N C . Admitindo que um elétron seja liberado, a partir do repouso, na extremidade da placa negativa, determine a velocidade aproximada, em 7 10 m s , do elétron, ao chegar à placa positiva. Dado: Carga do
elétron 1,6 10
Massa do elétron 9 10
31
19
C
kg
a)1,1 b)2,7 c)5,2 d)7,2 17)(EEAR)Na associação de pilhas de 1,5 V do desenho abaixo, a diferença de potencial entre os pontos A e B é, em volts, a)1,5 b)3,0 c)4,5 d)6,0
B
A
18)(EEAR) O trabalho para deslocar uma carga elétrica entre dois pontos que pertençam à mesma superfície equipotencial a)depende do valor da carga. b)é negativo. c)é infinito. d)é nulo.
19)(EEAR) Considere uma partícula central fixa, de carga Q, e um ponto P, no interior do campo elétrico gerado por esta carga. A distância entre P e Q é dada por Dado: V = potencial elétrico em P k = constante eletrostática 11
a) kQV . b) c) d)
kV
. Q kQ V 2 kQ
.
. V
20)(EEAR) O gráfico que representa a relação entre as intensidades da força elétrica F e do campo elétrico E produzidos por uma carga central puntiforme Q e uma carga de prova q é a)
b)
c)
d)
21)(EEAR) O potencial elétrico é uma grandeza a) escalar. b) vetorial. c) absoluta. d) vetorial, mas, às vezes, por conveniência, pode ser encarada como escalar.
22)(EEAR) Dispõe-se de três esferas metálicas iguais e isoladas uma da outra. A primeira esfera X possui carga elétrica Q e as outras duas Y e Z, estão neutras. Coloca-se X em contato sucessivo e separadamente com Y e Z. A carga final de X é, de a)zero. 12
b) c) d)
Q 2
Q 3
Q 4
23)(EEAR) Três esferas idênticas A, B e C que possuem cargas elétricas diferentes, estão no vácuo e isoladas. Inicialmente B e C são colocadas em contato e depois ao tentar se aproximar B de A, A se afasta, ou seja, é repelida. Das alternativas abaixo é correto dizer a) a esfera A sempre esteve neutra. b) a esfera B, inicialmente, estaria carregada. c) a esfera C, inicialmente, estaria carregada. d) a esfera A, inicialmente, estaria carregada. 24)(EEAR) Dentre as alternativas abaixo, qual apresenta, entre os extremos A e B, como resultado uma capacitância equivalente a 4,5 μF ?
a)
b) c)
d)
25)(EEAR) Em Física, existem os conceitos de força forte e fraca. Um exemplo simples, mas interessante, é a comparação entre a intensidade da força de atração eletrostática e a força de atração gravitacional para o átomo de hidrogênio. Considere que a distância entre o próton e o elétron do átomo seja de 5,0.10-11 m. Nesse caso, a intensidade da força de atração gravitacional é, aproximadamente, _________ vezes ________ que a intensidade da força de atração eletrostática. 13
Dados: Carga elementar: 1,6.10-19 C; Constante eletrostática do vácuo: 9,0.109 N.m2/C2 ; Massa do próton: 2,0.10-27 kg; Massa do elétron: 9,0.10-31 kg; Constante de gravitação universal: 7,0.10-11 N.m2/kg2. a) 1040 – menor b) 1040 – maior c) 1018 – menor d) 1018 – maior 26)(EEAR) Ao aproximar um bastão de um eletroscópio de folhas, vê-se que as folhas abrem-se. Diante desse fato, o que se pode deduzir, sem sombra de dúvidas, é que o bastão a) está carregado. b) não está carregado. c) está carregado negativamente. d) está carregado positivamente. 27)(EEAR) Se a carga de um elétron é igual a − 1,6.10−19 C, quantos elétrons são necessários para que um corpo obtenha a carga de − 1,0 C?
a) 1,6.10−19 b) 1,6.1019 c) 6,25.10−19 d) 6,25.1018 28)(EEAR) Um estudante observa em um laboratório de Física quatro corpos A, B, C e D, que podem ou não estarem eletrizados, e verifica que: • A atrai B. • A repele C. • C atrai D. • B e D não sofrem atração ou repulsão entre si.
Em função dessas observações, assinale a alternativa na qual está a conclusão correta que o estudante deve chegar. a) Os corpos A e C estão eletrizados com cargas de sinais contrários. b) Os corpos B e D estão eletrizados com cargas de sinais contrários. c) Os corpos B e D estão eletricamente neutros. d) Os corpos A e C estão eletricamente neutros.
29)(EEAR) Calcule o trabalho, em joules, realizado sobre uma carga de 5 coulombs, ao ser deslocada sobre uma superfície equipotencial em um campo elétrico uniforme de intensidade 5 kV/m em uma distância de 25 mm. a) 0 b) 5 c) 125 14
d) 125000 30)(EEAR) Em um campo elétrico uniforme, de intensidade 200 V/m, temos dois pontos distantes 0,2 m um do outro. Calcule a diferença de potencial, em volts, entre eles. a) 10 b) 20 c) 40 d) 80 31)(EEAR) A unidade de diferença de potencial (ddp) denomina-se Volt, uma homenagem ao físico italiano Alessandro Volta (1745 –1827) que construiu a primeira pilha elétrica. No Sistema Internacional de Unidades (SI), uma ddp de 110 volts significa que para uma carga elétrica de 1 coulomb é (são) necessário(s) _____ de energia para desloca-la entre dois pontos, num campo elétrico. Assinale a alternativa que completa corretamente a lacuna acima. a) 1 joule b) 110 joules c) 110 amperes d) 110 eletron-volts 32)(EEAR) Entre duas placas carregadas de um capacitor de placas paralelas tem-se um campo elétrico uniforme de 1,6x10-3N/C. Calcule o valor da diferença de potencial entre os pontos A e B, em volts, de acordo com a figura. a) 0 b) 4 c) 8 d) 16
33)(EEAR) Em um laboratório de Física, tem-se três pêndulos eletrostáticos: A, B e C. Aproximando-se os pêndulos, dois a dois, verificou-se que: - A e B sofrem atração entre si. - A e C sofrem atração entre si. - B e C sofrem repulsão entre si. Dessas observações, quatro grupos de alunos chegaram a diferentes conclusões que estão descritas nas alternativas a seguir. Assinale a alternativa que está fisicamente correta, sem margem de dúvida. 15
a) O pêndulo A está carregado negativamente e os pêndulos B e C, carregados positivamente. b) O pêndulo A está carregado positivamente e os pêndulos B e C, carregados negativamente. c) Os pêndulos B e C certamente estão carregados com cargas de mesmo sinal, e o pêndulo A certamente está carregado com cargas de sinal contrário aos pêndulos B e C. d) Os pêndulos B e C estão carregados com cargas de mesmo sinal, mas não sabemos se são positivas ou negativas. O pêndulo A pode estar carregado ou não, pois o fato de ter sido atraído, pode ser explicado pelo fenômeno da indução. 34)(EEAR) Considere três esferas idênticas A , B e C , separadas umas das outras, formando um sistema eletricamente isolado, e que A está eletricamente carregada com carga Q, enquanto B e C estão eletricamente neutras. Coloca-se a esfera A em contato somente com B , em seguida somente com C , depois simultaneamente com B e C e, por fim, elas são separadas novamente. Com base nos Princípios da Eletrostática, qual a carga total do sistema depois de todo o processo? a) Q b) Q/3 c) Q/4 d) Q/8 35)(EEAR) Em um sistema eletricamente isolado, é provocado o atrito entre dois corpos eletricamente neutros. Logo após, percebe-se que ambos estão eletrizados. De acordo com o princípio da conservação das cargas elétricas, os corpos eletrizaram-se a) positivamente. b) negativamente. c) com a mesma quantidade de carga e mesmo sinal. d) com a mesma quantidade de carga, mas com sinais contrários. 36)(EEAR) Duas cargas, uma negativa - 3Q e outra positiva 2Q, estão colocadas sobre o mesmo eixo onde existe um campo elétrico nulo.
De acordo com o enunciado e observando os pontos colocados no eixo acima, assinale a alternativa correspondente à ordem correta da colocação dos elementos, nos pontos A, B e C. a) b) c) d) 37)(EEAR) Sabendo que a diferença de potencial entre uma nuvem e a Terra, para que aconteça a descarga elétrica de um raio, é em torno de 3 . 108 V e que a corrente elétrica produzida neste caso é aproximadamente de 1.105 A, qual a resistência média do ar, em ohms ( Ω )? a) 1000 b) 2000 c) 3000 d) 4000 38)(EEAR) São dadas duas cargas, conforme a figura: 16
Considerando E1 o módulo do campo elétrico devido à carga Q1, E2 o módulo do campo elétrico devido a carga Q2, V1 o potencial elétrico devido a carga Q 1 e V2 o potencial elétrico devido a carga Q2. Considere Ep o campo elétrico e Vp o potencial resultantes no ponto P. Julgue as expressões abaixo como verdadeiras (V) ou falsas (F). ( ) E P
E 1
( )
V P
V 1 V 2
( )
E P
( )
V P
E 1
E 2
E 2
V 1 V 2
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. a) V – V – F – F b) V – F – F – V c) F – F – V – V d) F – V – V – F 39)(EEAR) Duas cargas são colocadas em uma região onde há interação elétrica entre elas. Quando separadas por uma distância d, a força de interação elétrica entre elas tem módulo igual a F. Triplicando-se a distância entre as cargas, a nova força de interação elétrica em relação à força inicial, será a) diminuída 3 vezes b) diminuída 9 vezes c) aumentada 3 vezes d) aumentada 9 vezes
40)(EEAR) Duas esferas idênticas e eletrizadas com cargas elétricas q1 e q2 se atraem com uma força de 9 N. Se a carga da primeira esfera aumentar cinco vezes e a carga da segunda esfera for aumentada oito vezes, qual será o valor da força, em newtons, entre elas? a) 40 b) 49 c) 117 d) 360 41)(EEAR) Duas cargas idênticas são colocadas no vácuo a uma certa distância uma da outra. No ponto médio entre as cargas, o campo elétrico resultante será ________________ e o potencial 17
elétrico resultante será _________________ do potencial de uma das cargas. A sequência de palavras que completa corretamente as lacunas será: a) nulo – o dobro b) nulo – a metade c) o dobro – o dobro d) a metade – o dobro 42)(EEAR) Duas esferas idênticas A e B, de cargas iguais a QA = - 3 µC e QB = -8 µC, estão inicialmente isoladas uma da outra. Em seguida, ambas são colocadas em contato e depois separadas por uma distância de 30cm no vácuo. Determine o valor aproximado da força elétrica que passa a atuar entre as cargas. (Dados: constante eletrostática no vácuo k = 9.109 N.m2/C2) a) 2 b) 3 c) 6 d) 9 43)(EEAR) No circuito mostrado na figura abaixo determine, em µC , o valor da carga total fornecida pela fonte. a) zero b) 24 c) 50 d) 100
44)(EEAR) Pedrinho visitou o laboratório de Física de sua escola e se encantou com um experimento denominado pêndulo eletrostático, que é constituído por uma esfera pequena e leve, suspensa por um fio fino e isolante, é utilizado para detectar se um corpo está ou não eletrizado. Resolvendo brincar com o experimento, Pedrinho aproxima do pêndulo um bastão e observa que a esfera é atraída por ele. Considere as afirmações a seguir sobre a observação de Pedrinho:
bastão 18
1 – A esfera e o bastão estão carregados com cargas de mesmo sinal. 2 – A esfera possui carga de sinal contrário ao do bastão. 3 – A esfera pode estar descarregada. 4 – O bastão pode estar carregado positivamente. A alternativa que apresenta a(s) afirmação(ões) correta(s) é: a) 1, somente b) 2, 3 e 4, somente c) 3 e 4, somente d) todas 45)(EEAR) Considere quatro esferas metálicas idênticas, A, B, C e D, inicialmente separadas entre si. Duas delas, B e D, estão inicialmente neutras, enquanto as esferas A e C possuem cargas elétricas iniciais, respectivamente, iguais a 3Q e -Q. Determine a carga elétrica final da esfera C após contatos sucessivos com as esferas A, B e D, nessa ordem, considerando que após cada contato, as esferas são novamente separadas. a) b)
Q 4
Q 2
c) 2Q d) 4Q 46)(EEAR) Considere as seguintes afirmações a respeito de uma esfera homogênea carregada em equilíbrio eletrostático: I - As cargas elétricas se distribuem pela superfície da esfera, independentemente de seu sinal. II - Na superfície dessa esfera o campo elétrico é nulo. III - Na superfície dessa esfera o campo elétrico é normal à superfície e no seu interior ele é nulo. IV - A diferença de potencial elétrico entre dois pontos quaisquer da sua superfície é nula. A respeito dessas afirmações, pode-se dizer que: a) Todas estão corretas b) Apenas I está correta c) I, III e IV estão corretas d) II, III e IV estão corretas
19
Gabarito: 1)b 2)c 3)a 4)b 5)d 6)b 7)a 8)d 9)a 10)c 11)c 12)c 13)a 14)c 15)a 16)a 17)b 18)d 19)d 20)b 21)a 22)d 23)d 24)c 25)a 26)a 27)d 28)c 29)a 30)c 31)b 32)a 33)d 34)a 35)d 36)a 37)c 38)d 39)b 40)d 41)a 42)b 43)c 44)c 45)a 46)c
Eletrodinâmica É a parte da eletricidade que estuda as cargas elétricas em movimento. Corrente Elétrica: é o movimento ordenado de cargas elétricas.
Corrente Elétrica Média:
20
im
Q t
A unidade de corrente elétrica no S.I. é o ampere(A). Gráfico da Corrente Elétrica X Tempo
Área Q
Efeitos da Corrente Elétrica -Efeito Térmico ou Efeito Joule: qualquer condutor sofre um aquecimento ao ser atravessado por
uma corrente elétrica. -Efeito Luminoso: em determinadas condições, a passagem da corrente elétrica através de um gás
rarefeito faz com que ele emita luz. -Efeito Magnético: um condutor, percorrido por uma corrente elétrica, cria, na região próxima a ele,
um campo magnético. -Efeito Químico: uma solução eletrolítica sofre decomposição, quando é atravessada por uma
corrente elétrica. -Efeito Fisiológico: consiste na ação da corrente elétrica sobre o corpo humano(animal), causando
sensações dolorosas e contrações musculares. Resistores Elétricos
São dispositivos que têm a função de dificultar a passagem de corrente elétrica num condutor 1ª Lei de OHM
21
R
U
i
A unidade de resistência no S.I. é o ohm(Ω).
2ª Lei de OHM
R
.
A
Potência Dissipada num Resistor
Pot
U .i
R.i
U
2
2
R
A unidade de potência no S.I. é o watt(W). Energia Elétrica Consumida num Resistor E Pot .t
A unidade de energia elétrica no S.I. é o joule(J), mas usualmente é usado o kWh. 1kWh = 106 J
Associação de Resistores -Em Série
22
Req
R1 R2
R3
Rn
Na associação de resistores em série a corrente elétrica(i) que atravessa cada resistor é a mesma e a d.d.p.(U) total é dividida proporcionalmente a resistência de cada resistor. -Paralelo
1
Req
1
R1
1
R2
1
R3
1
Rn
Na associação de resistores em paralelo a d.d.p.(U) em cada resistor é a mesma e a corrente elétrica(i) total é dividida inversamente proporcionalmente a resistência de cada resistor. Instrumentos de Medição Elétrica(Galvanômetros) -Amperímetro: é o instrumento que, colocado em série com o elemento do circuito, mede a corrente elétrica que o atravessa. A resistência elétrica de um amperímetro ideal deve ser nula(0). -Voltímetro: é o instrumento que, colocado em paralelo com o elemento do circuito, mede a d.d.p.(U) entre seus terminais. A resistência elétrica de um voltímetro ideal deve ser infinita.
Ponte de Wheatstone
É um dispositivo utilizado na determinação da resistência de um resistor desconhecido.
23
Quando a corrente que atravessa o galvanômetro(G) é nula diz-se que a ponte está em equilíbrio e vale a relação: R1 . R2 R3 . R x .
Geradores Elétricos
É um aparelho no qual a energia química, mecânica ou de outra natureza qualquer é transformada em energia elétrica.
Equação do Gerador
U = E - r.i , onde E é a força eletromotriz(f.e.m.) , r é sua resistência interna , U é a tensão entre seus terminais e i a corrente elétrica que o atravessa.
Corrente de Curto-Circuito(iCC) de um Gerador
É a máxima corrente que um gerador pode fornecer a um circuito. iCC
E
r
Vamos Resolver 1)(EEAR) 1) A d.d.p. sobre o resistor de 40 é de _____volts. a) b) c) d)
2 3 4 5
5V 20 60 20
40
24
2)(EEAR)O diagrama representa a curva característica de um resistor ôhmico; logo, a d.d.p., em volts, nos terminais do resistor, quando percorrido por uma corrente de 4A, é de a) 91 b) 28 c) 13 d) 7
U (V) 9
1
i (A)
3)(EEAR) Um eletricista, distraidamente, ligou duas lâmpadas, uma de 10 W – 110 V e outra de 100W – 110 V, em série a uma tomada de 220 V. Logo, ele verificou que: a)as duas lâmpadas acenderam com pouco brilho. b)as duas lâmpadas “ queimaram” imediatamente. c)a de 100 W acendeu com brilho acima do normal e “se queimou”. A de 10 W teve brilho menor e
depois se apagou. d)a de 10 W acendeu com brilho acima do normal e “se queimou”. A de 100 W teve brilho menor e
depois se apagou. 4)(EEAR) Associam-se quatro resistores exatamente iguais de forma que a potência dissipada pelo conjunto seja de 100 W. A diferença de potencial (d.d.p.) aplicada aos extremos da associação vale 200 V. Uma possível associação destes resistores é em ___________, com cada resistor valendo ______________ k. a)série; 4,0 b)série; 0,12 c)paralelo; 1,6 d)paralelo; 2,0 5)(EEAR) As lâmpadas incandescentes residenciais atualmente são fabricadas para funcionar em 127 volts. Neste caso, uma lâmpada de 100 watts possui resistência de ........... ohms. a)1,27 b)1,61 c)127,00 d)161,29
6)(EEAR) A intensidade média de corrente elétrica que percorre um fio condutor em um intervalo de tempo de 2 min, devido a uma carga de 1 C, vale aproximadamente, em ampères a)0,008 b)0,010 c)0,120 d)0,800 7)(EEAR) Em uma ponte de Wheaststone, a leitura de corrente no galvanômetro G, como mostra a figura abaixo, vale, em ampères, R1 R3 Dados: R1= 5 R2 = 2 R 3 = 10 R 4 = 4 G G
a)4,00 25 R2
R4
b)4,66 c)5,00 d)zero
8)(EEAR) A resistividade elétrica dos materiais é uma característica própria destes, dependendo, também, de suas temperaturas. Desta forma, podemos garantir que se dois fios condutores têm a mesma resistividade, a)poderão ter a mesma resistência elétrica. b)certamente as resistências elétricas desses serão iguais. c)as temperaturas alcançadas por ambos serão sempre diferentes. d)poderão ter áreas de seção diretamente proporcionais às suas próprias resistências elétricas. 9)(EEAR) No circuito esquematizado o valor da corrente i, em ampères, que atravessa o galvanômetro é de a)zero. b)3,8. c)6,0. d)10/11.
10)(EEAR)No circuito abaixo, qual a corrente, em miliamperes, que circula no filamento indicado, se este possuir as seguintes características: = 2 mm2/m; A = 1 mm2 e L = 10 m? a)20. b)40. c)50. d)100.
11)(EEAR) Por meio de um raio, uma carga elétrica de 108 C é transferida de uma nuvem para o solo. Supondo que o potencial da nuvem mantenha--se constante durante toda descarga, determine o número de dias que uma lâmpada de 100 W poderia permanecer acesa, usando a energia liberada neste raio. Dado: Admita que o potencial de uma nuvem em relação ao solo vale 8 x 106 V. a)100 b)150 c)120 d)220 12)(EEAR)Em uma residência estão instalados na rede 110 V, um chuveiro de 4.000 W, 10 lâmpadas de 100 W, um televisor de 70 W e uma geladeira de 100 W. Caso estes aparelhos fossem 26
substituídos por outros, de mesma potência, mas que fossem instalados na rede 220 V, a corrente total consumida a)aumentaria 50 % b)diminuiria 75 % c)diminuiria 50 % d)seria a mesma. 13)(EEAR)O amperímetro é um aparelho destinado a medir a intensidade de corrente elétrica. Um amperímetro ideal é aquele que possui resistência a)nula b)variável c)infinita d)múltipla. 14)(EEAR) Calcular, em watts, a potência total fornecida pela bateria. Dado: o valor lido no amperímetro da figura é de 6 A. a)60 b)120 c)180 d)240
R 1 30V
R 2
15
R 3
A
15)(EEAR) O consumo mensal (30 dias) , em kWh, de uma lâmpada comum (incandescente), cuja especificação é 40 W – 127 V, ligada diariamente por 120 min, vale: a)2,0 b)2,4 c)4,0 d)40
16)(EEAR) Ao dizermos que um motor elétrico tem uma potência de 600W, estamos afirmando que nesse motor a)há um potencial elétrico de 600 volts a cada segundo, sem a necessidade de existência de corrente elétrica. b)600 coulombs de carga elétrica são transportados a cada segundo, de uma extremidade à outra do circuito. c)600 coulombs de carga elétrica são transformados em 1 joule de energia mecânica a cada segundo. d)600 joules de energia elétrica são transformados em energia mecânica a cada segundo. 17)(EEAR)O gráfico que melhor representa a relação entre intensidade de corrente elétrica ( i ) e o tempo ( t ), no caso de corrente contínua, é a)
c)
i
t
27 t
i
b)
d)
t
i
t
18)(EEAR)A conta de luz de uma residência apresenta os seguintes dados: leitura anterior kWh 5250
leitura atual importância a ser kWh paga em R$ 5750
100,00
Considerando esses dados, quanto custaria, em R$, a iluminação de uma casa, na qual o consumo seria dado apenas por 20 lâmpadas de 100W e 120V que permaneceram acesas 4 horas por dia durante 30 dias? a)28,00 b)38,00 c)48,00 d)52,00 19)(EEAR)Três lâmpadas: A, B, e C são ligadas em paralelo. Suas resistências são respectivamente 1,5 ohms; 2,5 ohms e 4,0 ohms. Podemos afirmar que a)o menor brilho é da lâmpada A. b)o maior brilho é da lâmpada C. c)B brilha mais que A e menos que C. d)B brilha mais que C e menos que A.
20)(EEAR) Dentre as grandezas abaixo, aquela que deve ser motivo de atenção por parte do consumidor, no momento de comprar um eletrodoméstico, para não ter maiores gastos com o consumo de energia elétrica é a)o potencial elétrico. b)a potência elétrica. c)a resistência elétrica. d)a corrente elétrica. 21)(EEAR) Um galvanômetro é um tipo de a)pilha b)amperímetro c)wattímetro d)potenciômetro. 28
22)(EEAR)É muito comum ouvirmos, pelos meios de comunicação, as unidades listadas abaixo relacionadas à potência de uma hidroelétrica. Do ponto de vista da Física, qual a única alternativa que contém a unidade correta? a)quilowatts b)quilowatts.hora c)quilowatts/hora d)quilowatts/segundo. 23)(EEAR) Dois fios condutores X e Y têm o mesmo comprimento, porém a resistência elétrica de X é 4 vezes a de Y e a resistividade de Y é 1 da de X. Portanto, conclui-se que a razão de diâmetros 9
X Y
a) b) c) d)
é dada por
3 2 2 3 9 2 3 4
24)(EEAR) Um amperímetro precisa ser colocado em um determinado ponto de um circuito, com o único objetivo de mostrar que está circulando corrente. Porém este amperímetro tem uma resistência interna de 10 e a corrente máxima que ele suporta é de 2,0 A. Considerando que neste circula uma corrente de 12,0 A, o amperímetro deve ser ligado em a)série com um resistor de 2 . b)série com um resistor de 20 . c)paralelo com um resistor de 2. d)paralelo com um resistor de 20 . 25)(EEAR) A corrente elétrica é uma grandeza
a) escalar. b) vetorial. c) modular. d) dual (escalar / vetorial). 26)(EEAR) Os fusíveis são dispositivos cuja finalidade é assegurar a proteção aos circuitos elétricos e se constituem em uma importante aplicação do (a) a) Lei de Coulomb. b) Lei de Ampère. c) Lei de Faraday. d) efeito Joule. 27)(EEAR) Em uma residência, foram instaladas 10 lâmpadas de 100W/110 V cada uma. Com o intuito de diminuir o consumo, foram substituídas as 10 lâmpadas por outras de 90W/110V cada 29
uma. Considerando que estas funcionem 2 horas por dia, em 30 dias, de quanto será a economia, em R$? Dado: 1 kWh = R$ 0,30 a) 0,18 b) 1,62 c) 1,80 d) 16,20 28)(EEAR) Determine a resistência elétrica, em ohms, de um chuveiro, sabendo-se que, sob tensão de 220V, é atravessada por uma corrente de 22A. a) 1 b) 10 c) 100 d) 1000 29)(EEAR) As lâmpadas L 1, L2, L3 e L4 são projetadas para funcionar segundo a inscrição 100 W/ 120 V, colocada no bulbo destas. Para medir a corrente da rede, utiliza-se um amperímetro A1, conforme a figura. Das alternativas abaixo, qual indica, em mA, o valor exato da intensidade da corrente elétrica, no amperímetro? a) 0,625 b) 3,33 c) 333 d) 625 30)(EEAR) No circuito da figura abaixo, calcule, respectivamente, os valores das resistências R 1 e R2, em ohms, de modo que os amperímetros ideais A1 e A2 indiquem zero. a) 10, 90 b) 90, 10 c) 20, 90 d) 90, 20
31)(EEAR) A Lei de Ohm estabelece que
R
V
i
, onde R é a resistência elétrica, V é a diferença de
potencial aplicada e i acorrente elétrica. A interpretação correta dessa Lei nos leva a admitir que a) R varia com a variação de V e i. b) R não varia, pois é uma constante. c) R varia somente com a variação de V. d) R varia somente com a variação de i. 32)(EEAR) No circuito elétrico da figura, quando a chave CH está aberta todas as lâmpadas estão acesas. No instante em que CH é fechada, a) Somente L3 apaga. b) Somente L4 e L5 apagam. c) L1, L2 e L3 ficam acesas. d) L3, L4, L5 e L6 se apagam. 30
33)(EEAR) O amperímetro é um equipamento básico utilizado para medir a intensidade da corrente elétrica nos circuitos. Os amperímetros devem ser colocados em ________ no ramo onde se pretende medir a intensidade de corrente. Sendo que o amperímetro deve ter a __________ resistência possível para não interferir no circuito. Das alternativas abaixo, qual completa corretamente e respectivamente o texto acima: a) série, menor b) série, maior c) paralelo, menor d) paralelo, maior 34)(EEAR) Com uma determinada quantidade de metal, construiu-se um fio cilíndrico longo em que se obteve uma resistência elétrica R. Se, com a mesma quantidade desse metal, fosse construído outro fio com a metade do diâmetro, qual seria a nova resistência obtida (r)? a) r = 2.R b) r = 4.R c) r = 8.R d) r = 16.R 35)(EEAR) O voltímetro é um equipamento básico utilizado para medir a diferença de potencial em circuitos elétricos e deve ser colocado em _____ com o elemento do circuito em que se pretende medir a voltagem, devendo ter a ______ resistência possível para interferir pouco no circuito. Das alternativas abaixo, assinale aquela que completa correta e respectivamente o texto acima. a) série, maior b) série, menor c) paralelo, maior d) paralelo, menor
36)(EEAR) Sem alterar a ddp no circuito, é possível substituir lâmpadas fabricadas para funcionar em 110 V por lâmpadas projetadas para 220 V, apesar da redução na luminosidade. Assim, uma lâmpada de 100 W – 220 V, ligada em uma rede elétrica de 110 V, deverá dissipar uma potência elétrica, em W, de a) 25 b) 50 c) 100 d) 400 37)(EEAR) Assinale a alternativa que completa corretamente a frase: Um circuito com dez lâmpadas ligadas em série, apresenta sempre a) todas as lâmpadas idênticas. b) a mesma diferença de potencial em cada lâmpada. c) a mesma intensidade de corrente elétrica em cada lâmpada. d) intensidade de corrente elétrica diferente em cada lâmpada.
31
38)(EEAR) Um chuveiro elétrico que dissipa 4400 W sob 110 V está em um circuito elétrico residencial protegido por um fusível de 11 A. Ao ligar o chuveiro a) o circuito funcionará com uma corrente de 29 A. b) o circuito funcionará com uma corrente de 11A. c) a resistência desse chuveiro passa a ser de 1Ω. d) o fusível abrirá interrompendo o circuito. 39)(EEAR) De acordo com as Leis de Ohm, se duplicarmos a diferença de potencial (ddp) aplicada em um resistor fixo, sua resistência elétrica a) duplica. b) quadruplica. c) cai para a metade. d) mantém-se inalterada. 40)(EEAR) No circuito abaixo, R1 é um resistor variável, sendo seu valor, para as condições dadas, igual a ___ ohms. a) 10 b) 20 c) 40 d) 80 41)(EEAR) No circuito abaixo, a intensidade da corrente elétrica no resistor R3, em ampères, é de: a) 0 b) 1 c) 5 d) 10
42)(EEAR) No circuito abaixo, sabendo que os valores de todos os resistores estão expressos em ohms, calcule a diferença de potencial, em volts, entre os pontos A e B. a) 0 b) 5,0 c) 7,5 d) 10
43)(EEAR) No circuito abaixo, R1 é um resistor variável, sendo seu valor, para as condições dadas, igual a ___ ohms. a) 10 b) 20 c) 40 32
d) 80 44)(EEAR) Em um circuito elétrico, composto de cinco lâmpadas, iguais, após a queima de uma das lâmpadas, vários fatos se sucedem: I- uma outra lâmpada apaga, II- uma outra lâmpada permanece acesa com o mesmo brilho, III- uma outra lâmpada permanece acesa porém diminui o seu brilho, IV- uma outra lâmpada permanece acesa porém aumenta o seu brilho, Assinale a alternativa que contém o único circuito no qual essa sequência de fatos pode ocorrer. a)
b)
c)
d)
45)(EEAR) Assinale a alternativa que preenche corretamente a afirmação a seguir: “O choque elétrico, sensação experimentada pelo corpo ao ser percorrido por uma corrente elétrica, também é conhecido como efeito ______ da corrente elétrica.”
a) térmico b) químico c) luminoso d) fisiológico 33
46)(EEAR) Assinale a alternativa que apresenta as indicações corretas dos medidores ideais do circuito abaixo. Observações: - amperímetro ideal possui resistência interna nula e - voltímetro ideal possui resistência interna infinita.
a) 0 A e 0 V b) 2 A e 6 V c) 0 A e 12 V d) 0,5 A e 12 V 47)(EEAR) Calcule a resistência elétrica equivalente entre os pontos A e B do circuito a seguir. Obs. todos os resistores possuem resistência igual a R. a)
1 12
R
b) 12 R c) d)
39 20 49 12
R
R
48)(EEAR) Uma determinada bateria recarregável de 12 V, totalmente carregada, consegue manter acesa uma lâmpada de 24 W por 24 horas. Se esta lâmpada for trocada por outra com a metade da potência, por quanto tempo, em horas, a mesma bateria, depois de totalmente recarregada, conseguirá mantê-la acesa? a) 12 b) 24 c) 36 d) 48 49)(EEAR) Assinale a alternativa que, de acordo com as Leis de Ohm, corresponde ao que irá acontecer após a chave ch1, do circuito abaixo ser fechada. Obs. L1, L2 e L3, são lâmpadas idênticas que acendem com 12 volts.
34
a) Somente L2 acende. b) Somente L1 e L3 acendem. c) Todas as lâmpadas acendem. d) Nenhuma das lâmpadas acende. 50)(EEAR) Dois aquecedores elétricos, 1 e 2, sã o feitos com fios idênticos (diâmetros iguais e de mesmo material) enrolados sobre bases de cerâmicas idênticas. A resistência do aquecedor 1 tem o dobro de voltas que a resistência do aquecedor 2. Supondo que os dois aquecedores, ligados corretamente à mesma ddp, conseguem aquecer a mesma quantidade de água até entrar em ebulição, conclui-se, corretamente, que: a) O tempo gasto pelo aquecedor 1 é menor que o gasto pelo aquecedor 2. b) O tempo gasto pelo aquecedor 1 é maior que o gasto pelo aquecedor 2. c) O aquecedor 1 consegue elevar a temperatura de ebulição da água a um valor mais alto do que o aquecedor 2. d) A potência elétrica do aquecedor depende somente da tensão aplicada. 51)(EEAR) Considere o circuito abaixo. Assinale a alternativa que apresenta o valor, em volts, da ddp indicada pelo voltímetro ideal. a) 2,0 b) 3,0 c) 4,0 d) 6,0
52)(EEAR) O circuito elétrico representado na figura a seguir é formado por três lâmpadas iguais, L 1, L2 e L3, ligadas a uma bateria ideal de diferença de potencial (d.d.p.) igual a V. Suponha que as lâmpadas estão funcionando corretamente e que cada uma foi fabricada para produzir o brilho máximo quando ligada a uma d.d.p. = V. Assinale a alternativa que indica o que ocorre com o brilho das lâmpadas L1 e L3, se L2 for colocada em curto-circuito, ao fechar a chave Ch1. a) L1 e L3 apagam. b) O brilho de L1 e de L3 diminui. c) O brilho de L1 e de L3 aumenta. d) O brilho de L1 e de L3 permanece o mesmo.
53)(EEAR) O circuito abaixo representa um aquecedor elétrico com cinco posições de regulagem de resistência, ligado a uma fonte de alimentação ideal cuja d.d.p. tem valor igual a V (em volts). Na posição indicada no circuito, a resistência elétrica do aquecedor tem valor igual a R (em ohms) e o aquecedor consome a potência de intensidade “P” (em watts) da fonte de alimentação. Assinale a
35
alternativa que indica a posição na qual o seletor deve ser ligado para que o aquecedor consuma o dobro da potência, ou seja, “2P”. Obs.: No aquecedor, as posições R/4, R/2, R, 2R e 4R definem o valor da resistência elétrica (em ohms) que está ligado ao circuito. a) R/4. b) R/2. c) 2R. d) 4R.
54)(EEAR) Assinale a alternativa que representa o valor, em quilo-ohms (kΩ) que o resistor variável R3 deve ser ajustado para que a corrente em R5, indicada no amperímetro, seja zero ampere. a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0
55)(EEAR) No circuito elétrico abaixo, a corrente elétrica medida pelo amperímetro após a chave Ch1 ser aberta, será de _____ amperes. a) 1,2 b) 2,4 c) 6,0 d) 12,0 56)(EEAR) Na associação de resistores abaixo, a resistência elétrica equivalente entre os pontos a e b, é de _____ ohms. Observação: R = 4 Ω
a) 1 b) 4 c) 8 d) 16
57)(EEAR) Assinale a alternativa que indica, corretamente, quais devem ser os valores das resistências elétricas (r v e r i), de um chuveiro elétrico ligado em uma rede elétrica de 220 volts, que dissipa 2750 watts na posição verão e dissipa o dobro na posição inverno. Obs.: r v = resistência elétrica do chuveiro na posição verão. r i = resistência elétrica do chuveiro na posição inverno. a) r v = 8,8 Ω; r i = 17,6 Ω b) r v = 17,6 Ω; r i = 8,8 Ω c) r v = 17,6 Ω; r i = 35,2 Ω 36
d) r v = 35,2 Ω; r i = 17,6 Ω 58)(EEAR) Assinale a alternativa que indica, corretamente, o valor da potência total, em watts, dissipada pelos resistores do circuito abaixo. a) 90 b) 180 c) 270 d) 810
59)(EEAR) Em um circuito elétrico, 10 lâmpadas incandescentes iguais estão ligadas em paralelo à uma fonte de alimentação ideal. Inicialmente todas as lâmpadas estão acesas e com o mesmo brilho. O que acontecerá com as demais lâmpadas se uma delas for retirada do circuito? a) Todas se apagarão. b) Continuarão acesas com o mesmo brilho. c) Continuarão acesas com um brilho maior. d) Continuarão acesas com um brilho menor. 60)(EEAR) Em um determinado resistor ao se aplicar a diferença de potencial de 2,0 volts observase uma intensidade de corrente elétrica de 50,0 miliamperes. Sabendo-se que este resistor obedece as leis de Ohm, qual deve ser a intensidade de corrente elétrica medida, se no mesmo resistor for aplicada a diferença de potencial de 10,0 volts? Obs.: 1mA = 10-3 A a) 1,0 A. b) 0,25 A. c) 150 mA. d) 500 mA.
61)(EEAR) O circuito abaixo é composto de: • uma fonte de alimentação ideal que fornece uma diferença de potencial (ddp) igual a 120V, • um amperímetro ideal que indica uma intensidade de corrente elétrica igual a 0,5 A, • três resistores R1, R2 e R3, e • um voltímetro ideal.
Assinale a alternativa que mostra, corretamente, o valor da indicação do voltímetro, em volts, sabendo-se que R1 e R2 têm o mesmo valor de resistência elétrica, e R 3 = 40 Ω . a) 50 b) 60 c) 70 d) 90
37
62)(EEAR) Um eletricista necessita construir um aquecedor elétrico. Para isso, utilizará um fio de níquel-cromo enrolado em um cilindro de cerâmica. Com base nos dados a seguir, calcule, em metros, o comprimento do fio que será necessário. Dados: - Voltagem utilizada: 120 V - Potência desejada do aquecedor: 2400 W - Fio de níquel-cromo com 1 mm2 de área transversal - Resistividade do fio: ρ = 1,5 . 1 0-6 Ω m a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 63)(EEAR) O circuito abaixo é composto de: • uma fonte de alimentação ideal que fornece uma diferença de potencial (ddp) igual a V, • um amperímetro ideal que indica uma intensidade de corrente elétrica I, • uma chave liga-desliga (Ch), inicialmente fechada, e • três resistores (R1, R2 e R3) de resistência elétrica igual a R, cada um.
A intensidade da corrente indicada pelo amperímetro após a chave ser aberta a) permanecerá inalterada. b) aumenta para 1,5 I. c) aumenta para 2,0 I. d) diminui.
64)(EEAR) No circuito abaixo, supondo que a fonte de alimentação V fornece uma diferença de potencial (ddp) constante e diferente de zero, qual o resistor que dissipará maior potência elétrica? a) R1 b) R2 c) R3 d) R4
65)(EEAR) Duas cargas elétricas puntiformes de mesmo valor e de sinais contrários são colocadas a uma distância fixa. No ponto médio entre elas, mede-se a intensidade do vetor campo elétrico e o potencial elétrico. Assinale a alternativa que contém os resultados corretos para essas medidas. a) Intensidade do vetor campo elétrico e potencial elétrico nulos. b) Intensidade do vetor campo elétrico e potencial elétrico não nulos. c) Intensidade do vetor campo elétrico nulo e potencial elétrico não nulo. d) Intensidade do vetor campo elétrico não nulo e potencial elétrico nulo. 38
66)(EEAR) No circuito abaixo, com a chave aberta, o amperímetro indica 1,8 mA, com a chave fechada indicará ___ mA. a) 1,8 b) 2,5 c) 2,7 d) 3,0
67)(EEAR) No circuito da figura abaixo, é correto afirmar que os resistores
a) R2, R3, R4 e R5 estão em série. b) R4, R5 e R6 estão em paralelo. c) R1 e R2 estão em paralelo. d) R2 e R3 estão em série.
68)(EEAR) O filamento das lâmpadas A e B representadas na figura abaixo, são feitos do mesmo material e tem o mesmo comprimento. O fio da lâmpada A é mais espesso que da lâmpada B. Neste caso, ao ligar cada lâmpada a uma bateria de 20 V, podemos afirmar que pela lâmpada B passará uma corrente
a) maior do que pela lâmpada A, pois a lâmpada B tem maior resistência. b) maior do que pela lâmpada A, pois a lâmpada B tem menor resistência. c) menor do que pela lâmpada A, pois a lâmpada B tem maior resistência. d) menor do que pela lâmpada A, pois a lâmpada B tem menor resistência. 69)(EEAR) Uma bateria de 9 V tem resistência interna de 0,1 Ω. Assinale a opção que indica o valor da sua corrente de curto-circuito, em amperes. a) 0,9 b) 9 39
c) 90 d) 900 70)(EEAR) Um aparelho continha as seguintes especificações de trabalho: Entrada 9 V – 500 mA. A única fonte para ligar o aparelho era de 12 V. Um cidadão fez a seguinte ligação para não danificar o aparelho ligado à fonte:
Considerando a corrente do circuito igual a 500 mA, qual deve ser o valor da resistência R, em Ω , para que o aparelho não seja danificado? a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 71)(EEAR) No circuito abaixo, a corrente elétrica registrada pelo amperímetro A e o valor da tensão sobre R2 quando a chave SW estiver fechada valem, respectivamente: a) zero e zero b) 1 mA e zero c) 2 mA e 30 V d) 8 mA e 20 V
72)(EEAR) O circuito abaixo apresenta três lâmpadas idênticas, L1, L2 e L3. Se a lâmpada L3 queimar, o que acontece no circuito?
a) A corrente total aumenta e as correntes nas lâmpadas restantes também aumentam. b) A corrente total diminui e as correntes nas lâmpadas restantes aumentam. c) A corrente total aumenta e as correntes nas lâmpadas restantes diminuem. d) A corrente total diminui e as correntes nas lâmpadas restantes permanecem inalteradas. 73)(EEAR) Um ser humano com a pele molhada, no banho, por exemplo, pode ter a resistência elétrica de seu corpo reduzida a 15 kΩ. Se o chuveiro utilizado trabalha na voltagem de 220V e sabendo que a corrente elétrica maior que 100mA causa fibrilação, podendo causar morte. Maior que 20mA causa dificuldade de respiração e que, maior que 10mA, causa contração muscular, assinale a afirmação correta sobre o possível resultado do contato da mão de um indivíduo com o chuveiro, tendo os pés em contato direto com o solo, nas condições citadas. a) nada acontece. b) sofre contração muscular. 40
c) tem dificuldade para respirar. d) é levado à morte por fibrilação. 74)(EEAR) No circuito da figura abaixo, deseja-se medir a tensão sobre o resistor R1.
Assinale a alternativa que representa a maneira correta de se utilizar o voltímetro V para ef etuar tal medida. a)
b)
c)
d)
75)(EEAR) Em uma aula de laboratório o professor montou um circuito com 3 resistores ôhmicos R 1, R2 e R3 associados a uma fonte de alimentação ideal (Vt) conforme o circuito abaixo. E solicitou ao aluno que, usando um amperímetro ideal, medisse o valor da intensidade de corrente elétrica que flui através de R2.
O aluno, porém fez a ligação do amperímetro (A) da maneira indicada na figura a seguir. Com base nisso, assinale a alternativa que representa o valor indicado, em ampères, no amperímetro.
41
a) 0,0 b) 0,2 c) 0,3 d) 0,4 76)(EEAR) Uma barra homogênea de grafite no formato de um paralelepípedo, com as dimensões indicadas na figura, é ligada a um circuito elétrico pelos condutores ideais A e B. Neste caso, a resistência elétrica entre os terminais A e B é de ____ ohms. Considere: 1) a resistividade do grafite:
75
mm
2
m
2) a barra como um resistor ôhmico.
a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0
77)(EEAR) O gráfico a seguir corresponde ao comportamento da corrente elétrica que percorre um condutor, em função da diferença de potencial a ele aplicada.
Sabendo-se que este condutor é constituído de um fio de 2m de comprimento e de um material cuja resistividade, a 20°C, vale 1,75. 10-6 Ω.m, determine a área da seção transversal do fio e o valor da resistência elétrica desse condutor na referida temperatura. a) 0,7.10-4cm2 e 0,5Ω b) 0,7.10-4cm2 e 500Ω c) 0,83.10-4cm2 e 12,5Ω d) 0,83.10-4cm2 e 500Ω 42
