Testes propostos
Capítulo
Unidade B
Capítulo 5 Corrente elétrica
5
os fundamentos
da física
T.104
Corrente elétrica
3
Resposta: b
∆q
, temos: ∆q � i � ∆t ⇒ ∆q � 10 � 120 ⇒ ∆q � 1.200 C
∆t
Como i �
T.105
Resoluções dos testes propostos
Resposta: e
De i �
∆q
e lembrando que ∆q = ne, vem:
∆t
�6
� 1,0 ⇒ n � 7,0 � 1013 elétrons
i � ne ⇒ n � i � ∆t ⇒ n � 11,2 � 10 �19
∆t
e
1,6 � 10
T.106
Resposta: c
I) Correta.
1 A � 1 C/s
II) Correta.
i�
∆q
⇒ i � ne ⇒ n � i � ∆t ⇒
∆t
∆t
e
⇒n�
T.107
1�1
⇒ n � 6,25 � 1018 elétrons
�19
1,6 � 10
Resposta: c
i�
∆q
⇒ i � ne ⇒ n � i � ∆t ⇒
∆t
∆t
e
5
� 1 ⇒ n � 6,25 � 1025 elétrons
⇒ n � 10 � 100
�19
1, 6 � 10
Portanto, temos a seguinte ordem de grandeza: 1026 elétrons
1
Unidade B
Os fundamentos
Física • Volume
3 • Capítulo 5
Capítulo da
5 Corrente
elétrica
os fundamentos
da física
T.108
3
Testes
propostos
Resoluções
dos
testes propostos
Resposta: b
A velocidade média dos elétrons que constituem as correntes elétricas contínuas e
constantes usuais é muito pequena. (Ver exercício R.40.)
A lâmpada acende quase instantaneamente, pois os elétrons livres que se distribuem ao longo dos condutores colocam-se em movimento simultaneamente em
todo o circuito.
T.109
Resposta: b
De i � N � A � v � e e considerando que a seção transversal do fio é um círculo de
área
πd 2
, temos:
4
πd 2
4�i
v�e ⇒ v�
⇒
4
N � πd 2 � e
4 � 66
⇒ v�
⇒ v � 6,1 � 10�5 m/s
28
8,6 � 10 � 3,14 � (10�2 )2 � 1, 6 � 10�19
i�N�
Como ∆s � v � ∆t, temos:
∆s � 6,1 � 10�5 � 3.600 ⇒ ∆s � 0,22 m ⇒ ∆s � 22 cm ⇒ ∆s � 1 palmo
T.110
Resposta: d
∆q � A (numericamente)
i (A)
4
∆q �
2
0
T.111
∆q � 6 C
A
2
4�2
�2
2
4
t (s)
Resposta: c
Nó N2: i2 � 2 � 8 ⇒ i2 � 10 A
Nó N1: i1 � 3 � i2 ⇒ i1 � 3 � 10 ⇒ i1 � 13 A
T.112
Resposta: e
Pot � U � i ⇒ Pot � 220 � 10 ⇒ Pot � 2.200 W ⇒ Pot � 2,2 kW
Eel. � Pot � ∆t ⇒ Eel. � 2,2 kW � 1 h ⇒ Eel. � 0,55 kWh
4
2
2
Unidade B
Capítulo da
5 Corrente
elétrica
Os fundamentos
Física • Volume
3 • Capítulo 5
os fundamentos
da física
T.113
3
Testes
propostos
Resoluções
dos
testes propostos
Resposta: d
Eel. � (Pot � ∆t)lâmpada � (Pot � ∆t)ferro elétrico � (Pot � ∆t)televisor ⇒
⇒ Eel. � 4 � 60 � 120 � 600 � 30 � 120 � 60 ⇒
1.000
1.000
1.000
⇒ Eel. � 28,8 � 18,0 � 7,2 ⇒ Eel. � 54,0 kWh
T.114
Resposta: b
Vamos calcular a quantidade de energia elétrica que cada pessoa economizou.
Dona Josefa: Eel. � Pot � ∆t ⇒ Eel. � 2.000 W � 1 h ⇒ Eel. � 2.000 Wh
Dona Carolina: Eel. � Pot � ∆t ⇒ Eel. � 10 � 80 W � 5 h ⇒ Eel. � 4.000 Wh
Dona Eneida: Eel. � Pot � ∆t ⇒ Eel. � 4.000 W � 0,5 h ⇒ Eel. � 2.000 Wh
Portanto, Dona Carolina foi quem conseguiu economizar mais.
T.115
Resposta: d
Eel. � Pot � ∆t
100
� ∆t
1.000
∆t � 1.300 h
130 �
∆t �
1.300
dias
24
∆t � 54 dias
T.116
Resposta: c
Pot � U � i
Pot � U �
∆q
∆t
6 � 12 �
45
2
∆t
∆t � 45 h
33
5 � 30 h ⇒ E � 30 kWh
EResposta:
b ⇒ Eel. � 3 kW � 4 �
el. � Pot � ∆t
el.
60
Se o consumo de 300 kWh custa R$ 75,00, concluímos que o consumo de 1 kWh
Por uma regra de três
simples
Unidade
B e direta, temos:
custa R$ 0,25.
Capítulo 5 Corrente elétrica
Os fundamentos
da Física • Volume 3 • Capítulo 5
1 kWh
R$ 0,25
44
O
cálculo
da
energia
elétrica
consumida
nos
4
banhos
diários,
ao
final
de
um
mês,
Æ x � R$ 7,50
os fundamentos
30 kWh
x Resoluções
da físicaé
dos
testes propostos
Testes
propostos
dado por:
T.117
3
T.117
T.118
Eel. � Pot � ∆t ⇒ Eel. � 3 kW � 4 � 5 � 30 h ⇒ Eel. � 30 kWh
60
Resposta: b
d
uma
deE 300
três
simples
e direta,
temos:
Se
consumo
de
R$ 75,00,
3,6regra
Wh ⇒
� kWh
3,6 Wcusta
� 3.600
s⇒
3,6concluímos
� 3.600 Wsque o consumo de 1 kWh
EPoro�
el.
el.
4
Os fundamentos
da Física • Volume 3 • Capítulo 5
custa
R$ 0,25.
1 kWh
R$ 0,25
ÆWsx��Pot
R$ �7,50
Eel. � Pot � ∆t ⇒ (3,6 � 3.600)
40 s ⇒ Pot � 324 W
30cálculo
kWh da energia
x
O
elétricaTestes
consumida
nos 4 banhos diários, ao final de um mês,
propostos
é dado por:
T.117
T.118
T.119
T.119
T.120
T.118
T.120
T.118
T.119
T.119
T.120
5 � 30 h ⇒ E � 30 kWh
EResposta:
b
el. � Pot � ∆t
el.
d
e ⇒ Eel. � 3 kW � 4 �
60
o�consumo
deE 300
kWh
R$ 75,00,
3,6 Whfrações
⇒
�
3,6 Wcusta
� 3.600
s ⇒ 3,6concluímos
� 3.600 Wsque o consumo de 1 kWh
ESe
O
porcentuais
do
consumo
el. valor
Por
umadas
regra de el.
três
simples e direta,
temos: de energia elétrica nas residências
custa
R$ 0,25.
depende
da potência do equipamento, do tempo de funcionamento (lembre-se
Eel.
Pot � ∆t ⇒ R$
(3,60,25
� 3.600) Ws � Pot � 40 s ⇒ Pot � 324 W
1�
kWh
O
nos 4 banhos diários, ao final de um mês,
Æconsumida
x �de
R$equipamentos.
7,50
decálculo
que Eel.da
� energia
Pot � ∆t)elétrica
e do número
30 kWh
x
é dado por:
5
EResposta:
el. � Pot � ∆t
ce ⇒ Eel. � 3 kW � 4 � 60 � 30 h ⇒ Eel. � 30 kWh
Resposta: d
O
valor
porcentuais
do consumo
energia elétrica
nasdo
residências
Dos
300das
kWhfrações
consumidos
mensalmente,
25% de
correspondem
ao uso
chuveiro
Por
uma
três
e direta,
temos:
3,6regra
Wh ⇒deEel.
� simples
3,6 W � 3.600
s⇒
3,6 � 3.600 Ws
Eel. �
depende
da
potência
do
equipamento,
do
tempo
de
funcionamento
(lembre-se
elétrico. Assim, para o chuveiro, temos o consumo mensal:
1 kWh
R$ 0,25
Eel. que
� Pot
⇒ (3,6
Wsx��
Pot
�7,50
40� 300
s ⇒ kWh
Pot �
� 75
324kWh
W
ÆkWh
R$
de
Eel.� ∆t
� Pot
� 25%
∆t)� e3.600)
número
equipamentos.
�do
300
⇒de
0,25
30 kWh
x
O consumo diário será:
75 kWh � 2,5 kWh
EResposta:
c
el. �
Resposta:
e
30 d
Dos 300 kWh consumidos mensalmente, 25% correspondem ao uso do chuveiro
� 3,6
Wh
⇒ Eel. �
3,6 W
sde
⇒ cada
3,6 � um
3.600
EOel. valor
Sendo
∆tdas
a duração
média
do� 3.600
banho
dosWs
quatro
moradores,
vem:
frações
porcentuais
do consumo
de energia
elétrica
nas residências
elétrico. Assim, para o chuveiro, temos o consumo mensal:
5.000
do
equipamento,
tempo
de ⇒
funcionamento (lembre-se
Edepende
� Pot �da
∆tpotência
⇒ 2,5
�� 3.600)
� 4�
�⇒
∆t
⇒� do
∆t� 300
�
0,125
(3,6
Ws
Pot
40
s⇒
Poth�
� 75
324kWh
W
el.
25%
�1.000
300 kWh
0,25
kWh
el.
de que Eel. � Pot � ∆t) e do número de equipamentos.
O consumo diário será:
⇒ ∆t � 0,125 � 60 min ⇒ ∆t � 7,5 min
Eel. � 75 kWh � 2,5 kWh
30 ce
Resposta:
Sendo
∆tdas
a duração
média
do banho
de cada
dos quatro
moradores,
vem:
O valor
frações
porcentuais
do consumo
de
energia
elétrica
nasdo
residências
Dos
300
kWh
consumidos
mensalmente,
25%um
correspondem
ao uso
chuveiro
depende
da potência
equipamento,
tempo
de
funcionamento (lembre-se
5.000
Assim,
para o do
chuveiro,
consumo
Eelétrico.
� 4temos
� ∆t ⇒odo
∆t
�
0,125mensal:
h⇒
el. � Pot � ∆t ⇒ 2,5 �
de que Eel. � Pot � 25%
∆t) e �1.000
do
número
equipamentos.
300
kWh ⇒de0,25
� 300 kWh � 75 kWh
T.120
O consumo
diário
⇒
∆t � 0,125
� 60 será:
min ⇒ ∆t � 7,5 min
75
EResposta:
kWh
� 2,5 kWh
c
el. �
30
Dos 300 kWh consumidos mensalmente, 25% correspondem ao uso do chuveiro
Sendo ∆t a duração média do banho de cada um dos quatro moradores, vem:
elétrico. Assim, para o chuveiro, temos o consumo mensal:
5.000
Eel. � Pot � ∆t ⇒ 2,5
� � 300 kWh
� 4 �⇒
∆t0,25
⇒ ∆t� 300
� 0,125
25%
kWhh�⇒75 kWh
1.000
O consumo diário será:
⇒ ∆t � 0,125 � 60 min ⇒ ∆t � 7,5 min
Eel. � 75 kWh � 2,5 kWh
30
Sendo ∆t a duração média do banho de cada um dos quatro moradores, vem:
Eel. � Pot � ∆t ⇒ 2,5 � 5.000 � 4 � ∆t ⇒ ∆t � 0,125 h ⇒
1.000
⇒ ∆t � 0,125 � 60 min ⇒ ∆t � 7,5 min