É definida pela quantidade de carga elétrica que passa pela seção transversal de um fio condutor por unidade de tempo a frase anterior Refere

(UEL-PR) Leia o texto a seguir.

Um raio é uma descarga elétrica na atmosfera. Geralmente, ele começa com pequenas descargas elétricas dentro da nuvem, que liberam os elétrons para iniciar o caminho de descida em direção ao solo. A primeira conexão com a terra é rápida e pouco luminosa para ser vista a olho nu. Quando essa descarga, conhecida como “líder escalonado”, encontra-se a algumas dezenas de metros do solo, parte em direção a ela outra descarga com cargas opostas, chamada de “descarga conectante”. Forma-se então o canal do raio, um caminho ionizado e altamente condutor. É neste momento que o raio acontece com a máxima potência, liberando grande quantidade de luz e som.

(Adaptado de: SABA, M. M. F. A Física das Tempestades e dos Raios.
Física na Escola. v.2. n.1. 2001.)

Com base no texto e nos conhecimentos sobre eletrostática, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.

( ) A maioria das descargas elétricas atmosféricas ocorre quando o campo elétrico gerado pela diferença de cargas positivas e negativas é próximo de zero.

( ) A corrente elétrica gerada pelo raio produz um rápido aquecimento do ar, e sua inevitável expansão produz o som conhecido como trovão.

( ) A corrente elétrica gerada a partir de um raio pode ser armazenada e utilizada, posteriormente, para ligar o equivalente a 1000 lâmpadas de 100 watts.

( ) Para saber a distância aproximada em que um raio caiu, é preciso contar os segundos entre a observação do clarão e o som do trovão. Ao dividir o valor por 3, obtém-se a distância em quilômetros.

( ) A energia envolvida em um raio produz luz visível, som, raios X e ondas eletromagnéticas com frequência na faixa de AM.

Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.

a) V, V, F, F, V.

b) V, F, V, V, F.

c) V, F, F, F, V.

d) F, V, F, V, V.

e) F, F, V, V, F.

Fala pessoal, tudo beleza? Nesta aula, vamos resolver alguns exercícios da Eletrodinâmica, mais especificamente carga, corrente elétrica e ddp. Para resolvê-los, vamos antes revisar alguns conceitos e fórmulas importantes. Acompanhe!

Para calcular carga elétrica, utilizaremos a seguinte fórmula:

|Q| = n . e

n: número de portadores de carga.

e: carga elétrica elementar, de valor fixo 1,6.10-19 C.

Q é medido em coulomb (C)

Já para calcular a intensidade média de corrente elétrica que passa por um condutor, vamos utilizar:

im é medido em ampère (A).

Note também que, às vezes, para calcular a carga, teremos que utilizar a área de um gráfico. Veja:

Nesses casos, não podemos utilizar a fórmula Q = i . Δt, pois ela só se aplica quando a corrente (i) for constante.

Exercícios sobre carga, corrente elétrica e ddp

Questão 1

(UEL) Pela secção reta de um condutor de eletricidade passam 12,0 C a cada minuto. Nesse condutor a intensidade da corrente elétrica, em ampéres, é igual a

a) 0,08

b) 0,20

c) 5,0

d) 7,2

e) 12

RESOLUÇÃO:

Veja que o enunciado nos fornece a carga que passa a cada minuto. Para isso, vamos utilizar a fórmula que vimos acima, lembrando que temos que tuilizar segundos como unidade de tempo:

im = 0,2 A

RESPOSTA: B

Questão 2

(Unesp) Mediante estímulo, 2×105 íons de K+ atravessam a membrana de uma célula nervosa em 1,0 milissegundo. Calcule a intensidade dessa corrente elétrica, sabendo-se que a carga elementar é 1,5×10-19.

Repare na unidade de tempo: milissegundo. Isso significa 10-3 s. Com isso em mente, para descobrir a corrente média, podemos usar a fórmula. Mas, devido aos dados que temos, podemos combinar as duas fórmulas que vimos:

im = 3,2.10-11 A

Questão 3

(UFSM-RS) Uma lâmpada permanece acesa durante 5 minutos por efeito de uma corrente de 2 A, fornecida por uma bateria. Nesse intervalo de tempo, a carga total (em C) liberada pela bateria é

a) 0,4

b) 2,5

c) 10

d) 150

e) 600

RESOLUÇÃO:

Veja que aqui temos corrente constante, então podemos utilizar a fórmula: Q = i . Δt. Então?

Q = 2 . 5 . 60

Q = 600 C

Questão 4

A figura a seguir mostra uma pilha de 9 volts ligada a uma lâmpada por meio de fios condutores.

a) Represente o sentido do movimento dos elétrons e o sentido convencional da corrente elétrica.

Vamos lembrar que na Química fala-se que a corrente vai no sentido das cargas positivas. Porém, na Física, quem anda é elétron, que tem carga positiva. Então temos que falar que a corrente (i) anda no sentido oposto ao sentido dos elétrons.

Então se o elétron é puxado pelo polo positivo da pilha (em cima), a corrente elétrica no sentido oposto. Podemos afirmar então que o elétron desce e a corrente sobe.

b) A ddp pode ser entendida com a ração entre a energia elétrica e a quantidade de carga que atravessa a pilha.

Qual a energia elétrica que uma carga de 20 C adquire ao atravessar a pilha?

Basta utilizarmos a fórmula dada:

Eel = 180 J

Questão 5

A corrente elétrica de um condutor metálico tem calor representado no gráfico, durante 100 s.

a) Determine a quantidade de carga elétrica, em coulomb, que atravessa a secção transversal desse condutor.

Veja que não podemos utilizar a fórmula Q = i . Δt, pois a corrente não é constante. Então devemos utilizar a área do gráfico, que se trata de um trapézio:

Q = 1600 C

b) Calcule a intensidade média da corrente elétrica, em ampére, nesses 100 s.

Para corrente média, temos uma fórmula:

im = 16 A

Questão 6

(Unicamp) Outro exemplo de desenvolvimento, com vistas a recargas rápidas, é o protótipo de uma bateria de íon-lítio, com estrutura tridimensional. Considere que uma bateria, inicialmente descarregada, é carregada com uma corrente média im = 3,2 A até atingir sua carga máxima de Q = 0,8 Ah . O tempo gasto para carregar a bateria é de

a) 240 minutos.

b) 90 minutos.

c) 15 minutos.

d) 4 minutos.

RESOLUÇÃO:

Quando uma questão nos traz Ah (ampère-hora), estamos falando de corrente por tempo, ou seja, é uma unidade de carga. Vou deixar as unidades para repararmos algo:

Repare que o resultado deu na unidade hora. E, se fizermos as contas, vamos chegar que essa fração equivale a 1/4 de hora, ou seja, 15 minutos.

Questão 7

(Unifesp) Num livro de eletricidade você encontra três informações: a primeira afirma que isolantes são corpos que não permitem a passagem da corrente elétrica; a segunda afirma que o ar é isolante e a terceira afirma que, em média, um raio se constitui de uma descarga elétrica correspondente a uma corrente de 10000 ampères que atravessa o ar e desloca, da nuvem à Terra, cerca de 20 coulombs.

Pode-se concluir que essas três informações são:

a) coerentes e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0∙10-3 s.

b) conflitantes e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0∙10-3 s.

c) coerentes e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0∙10-4 s.

d) conflitantes e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0∙10-6 s.

e) conflitantes e que não é possível avaliar o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica.

RESOLUÇÃO:

Vamos analisar as informações:

I) Verdadeira. Se o corpo é isolante, não há tantos elétrons livres para portar carga. Porém, há corpos que são isolantes, mas que, em determinadas situações, são condutores. tudo vai depender da ddp.

II) Nem sempre o ar é isolante.

III) Veja que pelos dados fornecidos podemos calcular o tempo:

Δt = 2.10-3 s ou 0,002 s

RESPOSTA: C

Para aprender mais:

Espero que você tenha entendido um pouco melhor como resolver exercícios sobre carga, corrente elétrica e ddp. E se quiser ajuda para melhorar seu nível de Física em outras matérias, entre em contato comigo e escolha o curso de Física mais adequado para você!

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É definida pela quantidade de carga elétrica que passa pela seção transversal de um fio condutor por unidade de tempo a frase anterior Refere

Qual é a carga elétrica que passa por uma seção transversal?

O que nos diz a primeira lei de Ohm?

Como ocorre a condução elétrica no fio condutor?