Teste Final 2
Energia e fenómenos elétricos
Escola
Data
Nome
N.º
Avaliação
– Ano
– Turma
Professor(a)
Grupo I
Cotações
1. O circuito elétrico esquematizado na figura 1 tem como fonte de energia uma pilha.
+
V
-
8
3V
A 1,5 A
Fig. 1 Tendo em conta os dados dos aparelhos de medida intercalados no circuito, indique qual das afirmações seguintes está correta. (A) A quantidade de carga elétrica que atravessa a secção dos condutores deste cir-
cuito, em cada segundo, é de 1,5 C. (B) A quantidade de carga elétrica que atravessa a secção dos condutores deste cir-
cuito, em cada segundo, é de 1,5 A. (C) A energia elétrica transferida para o circuito, em cada segundo, é de 3 V. V. (D) A energia elétrica transferida para o circuito, em cada segundo, é de 1,5 A. 2. As pilhas são geradores de corrente contínua. Esboce o gráfico que caracteriza o re-
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gime de corrente estabelecida neste circuito. 3. Com o decorrer do tempo de funcionamento, nota-se uma elevação da temperatura da
lâmpada intercalada neste circuito. a r o t i d E o t r o P © P G 0 1 N E F H
3.1. Que efeito da corrente elétrica provoca este aumento de temperatura? 3.2. Se a lâmpada for um LED, nota-se uma elevação de temperatura inferior à que se
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verifica com uma lâmpada incandescente. Explique porquê, comparando a eficiência dos processos de transformação de energia nas duas lâmpadas.
s e t s e T
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Grupo II H F E N 1 0 G P © P o r t o E d i t o r a
Todos os condutores elétricos, bons ou maus, impõem uma certa dificuldade ao movimento dos portadores de carga. Essa dificuldade depende, para além das dimensões dos condutores, do material de que são feitos e, na maioria dos casos, da temperatura a que se encontram. 1. O gráfico da figura 2 traduz a variação da resistência de dois condutores filiformes
(X e Y), de materiais diferentes, com a temperatura.
0,060 X
0,050 W 0,040
/ a i c n ê t s i s e R
0,030 Y 0,020 0,010 0,000 0
50
100
150
200
250
300
Temperatura / ºC
Fig. 2 1.1. Justifique a razão pela qual materiais como estes podem ser usados como resis-
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tências-padrão para calibração de termómetros. 1.2. Sabendo que os dois condutores têm iguais dimensões, justifique qual deles é
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feito com um material de menor resistividade elétrica. 1.3. Calcule a resistência de um condutor do mesmo material do condutor Y, mas com
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o dobro do comprimento e o dobro do diâmetro, à temperatura de 150 °C. Apresente todas as etapas de resolução. 2. A ordem de grandeza da resistividade elétrica de um determinado material é 103 - 1
à temperatura ambiente, e 10
W m,
W m,
a 100 °C.
Qual das afirmações seguintes se pode associar a este material?
s e t s e T
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(A)
Semicondutor do tipo NTC, a sua resistência diminui com a temperatura.
(B)
Semicondutor do tipo PTC, a sua resistência aumenta com a temperatura.
(C)
Bom condutor à temperatura ambiente que se torna isolante elétrico a baixas temperaturas.
(D)
Semicondutor à temperatura ambiente que se torna bom condutor a elevadas temperaturas.
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Grupo III Considere o circuito elétrico esquematizado na figura 3, onde estão intercalados três condutores puramente dissipativos. 12 V V -
+-
x
+
3W
y
4W
A
2,0 A
6W
Fig. 3 1. Qual é o tipo de associação dos condutores de 3 W e de 6 W? 2. Determine a diferença de potencial entre os terminais da resistência de 6 W. Apresente
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todas as etapas de resolução. 3. Mostre que a potência útil da bateria é igual à potência dissipada nos três condutores
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puramente dissipativos. 4. A força eletromotriz da bateria é de 15 V. 4.1. Determine a energia dissipada na bateria por cada hora de funcionamento ligada
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a este circuito. 4.2. Qual é o rendimento da bateria, nas condições descritas? 5. O que acontece neste circuito, caso se abra o interruptor Y? (A)
Deixa de haver corrente elétrica em todo o circuito, o amperímetro e o voltímetro passarão a marcar 0,0 A e 0 V, respetivamente.
(B)
Não haverá corrente elétrica no condutor de 3 W, mas o amperímetro e o voltímetro continuarão a indicar os mesmos valores.
(C)
Não haverá corrente elétrica no condutor de 3 W, o voltímetro continuará a marcar 12 V e o amperímetro passará a marcar 1,2 A.
(D)
Não haverá corrente elétrica no condutor de 3 W, o amperímetro continuará a marcar 2,0 A e o voltímetro passará a marcar 6 V.
a r o t i d
E o t r o P © P G 0 1 N E F H
8
8
s e t s e T
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Grupo IV H F E N 1 0 G P © P o r t o E d i t o r a
No laboratório de Física, os alunos pretendem caracterizar duas pilhas, uma nova, outra já usada várias vezes, através da determinação da sua curva característica. Para cumprir este objetivo montaram um circuito elétrico que lhes permitisse medir a diferença de potencial nos terminais da pilha para diferentes valores de corrente que se estabeleceram no circuito. Os resultados obtidos estão organizados na tabela seguinte. I /A
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
Pilha X
U / V
1,50
1,30
1,10
0,91
0,71
0,51
Pilha Y
U / V
1,32
1,12
0,92
0,72
0,52
0,32
1. Qual dos esquemas da figura 4 representa o circuito que os alunos devem ter montado
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para obterem estes dados? (A)
(C) V G
G
A
A V
(B)
(D) G
G
V
V
A
A
Fig. 4 2. Como é que os alunos mediram o primeiro valor de d.d.p. indicado na t abela? 3. Utilizando a calculadora, determine a equação da curva característica da pilha X e
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identifique as suas características: f.e.m. e resistência interna. 4. Identifique a pilha nova. 5. Explique porque é que a diferença de potencial entre os terminais das pilhas diminui
quando a corrente no circuito aumenta.
s e t s e T
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8
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