Ficha de Trabalho de Física e Química Módulo F4: “ Circuitos Elétricos” GRUPO I 1. Identifique as transformações de energia que ocorrem nos seguintes geradores: geradores: 1.1. Gerador de Van de Graaff; 1.2. Baterias e células químicas; 1.3. Termopares; 1.4. Células fotoeléctrica f otoeléctricas. s. 2. Complete os seguintes esquemas, colocando o sentido da linha de campo.
3. Determine a intensidade do campo elétrico criado por uma força elétrica de 1,7 × 10 9N que atuou numa carga pontual q = 2,0 × 10 -3C. 4. Classifique os materiais indicados em bons condutores e em isoladores. A. Madeira ____________________ B. Esferovite ____________________ ____________________ C. Prata ____________________ D. Plástico ____________________ ____________________ E. Cobre ____________________ ____________________ F. Água do mar ____________________ G. Borracha ____________________ H. Ferro ____________________ I. Ouro ____________________ 5. No decorrer de uma experiência recolheram-se valores das diferenças de potencial aplicadas a um condutor e das intensidades de corrente que o percorrem, conforme a seguinte tabela: Ensaio 1 2 3 U (V) 2 3 3,6 I (A) 1,0 1,5 1,8 5.1. Justifique que se trata de um condutor óhmico. 5.2. Determine a distância do referido condutor. 5.3. Elabore o gráfico U = f(I). 5.3.1. Determine o valor do declive da reta. 5.3.2. O que significa o valor encontrado na alínea anterior. 6. Mediu-se, durante 5 minutos, a intensidade de corrente elétrica que percorria um condutor, tendo-se verificado que este valor se manteve constante naquele período de tempo com valor 1 A. Determine a quantidade de carga elétrica que atravessa uma secção reta desse condutor.
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7. Observe os esquemas A e B que se referem à associação de resistências. Os valores das resistências são R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, e R3 = 6 Ω.
7.1.
Classifique cada um dos esquemas como uma associação de resistências em série e/ou em paralelo. 7.2. Determine o valor da resistência equivalente, para cada caso. 8. Considere o seguinte secador de cabelo e respetivas características: 1850 – 2000W 220 – 230 V 50/60 Hz
8.1.
Considerando que se esteve a utilizar o secador na sua potência máxima, determine a energia consumida por este aparelho se estiver 1 hora e 20 minutos em funcionamento. 8.2. Supondo que se perdeu 20% da energia por aquecimento, determine a potência dissipada por efeito de Joule. 9. Compete a seguinte frase. A ________________ diz que num condutor ______________, a energia _____________ transformada em energia calorífica por unidade de tempo é directamente _____________ ao quadrado da intensidade de corrente que percorre o condutor de resistência R ___________________. 10. Um ferro de caldeira possui as características assinaladas na figura ao lado: 750 W 50 Hz 230 V
10.1. Determine a energia transferida se o ferro estiver uma hora em funcionamento. 10.2. Qual a sua resistência elétrica? 11. Determine a potência recebida por um recetor que está sujeito a uma d.d.p. de 230V e é percorrido por uma intensidade de corrente de 0,2A. 12. Sabendo que a potência recebida por um recetor é de 2200W e que possui uma resistência de 5 Ω, determine a intensidade de corrente que o percorre. 13. Uma resistência pura transformou 40 quilojoules de energia em calor em meio minuto. Qual a potência da referida resistência? 14. Preencha os espaços em branco, tendo em atenção as unidades. 2/3
14.1. 14.2. 14.3. 14.4.
2 kWh = ___________ Wh 7 × 106 J = ___________ kWh 2 kWh = ___________ J 2 × 1010 J = ___________ kWh
15. Colocou-se uma carga pontual de 3,0 × 10 -6 C num ponto de um campo elétrico onde o vetor campo elétrico tem sentido da esquerda para a direita, direção horizontal e valor 4,0 × 10-6 V.m-1. Calcule o valor da força elétrica que atua sobre a carga. 16. Duas cargas elétricas pontuais, Q1 = 5,0 × 10 -6C e Q2 = 4,0 × 10 -6C estão colocadas no vazio à distância de 2,0 cm. Determine o valor da força elétrica que se exerce entre elas. (k = 9,0 × 109 N.m2.C-2)
17. Dos gráficos seguintes selecione o que representa correctamente a Lei de Ohm.
18. Qual é o valor do potencial elétrico criado por uma carga pontual de valor 1,8× 10 -19C, sabendo que a energia potencial nesse ponto é de 3 × 10 -18J?
19. Os potenciais em dois pontos X e Y de um campo elétrico são respectivamente 30V e 20V.
Calcule: 19.1. A variação de energia potencial da carga + 8,0 × 10 -6C ao ser transportada do ponto X para o ponto Y. 19.2. O trabalho realizado pela força elétrica quando a carga + 8,0 × 10 -6C é transportada do ponto X para o ponto Y. 20. Numa bateria de automóvel existe a indicação 12V. Que característica da bateria é representada por esse valor?
21. O gráfico ao lado representa a diferença de potencial nos terminais de um condutor em função da intensidade da corrente que o percorre, a temperatura constante. 3/3
21.1. O condutor é óhmico? Justifique a sua resposta. 21.2. Calcule o valor da diferença de potencial nos terminais do condutor para que ele seja percorrido por uma corrente de intensidade 15A.
22. Duas resistências, de 10Ω cada uma, estão associadas em paralelo. Calcule o valor da resistência equivalente desta associação.
23. A figura representa uma associação de três resistências. Calcule o valor da resistência equivalente desta associação.
24. Calcule a potência elétrica dissipada numa resistência de 200Ω quando percorrida por uma corrente de intensidade 1,5A.
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