No 7
Lista de exercícios Física III
Corrente Elétrica
Prof. Daniel C. Zanotta
Carga Elétrica
1) O feixe de elétrons num tubo de televisão percorre uma distância de 0,5 m no espaço em vácuo
entre o emissor de elétrons e a tela do tubo. Se a velocidade dos elétrons no tubo é 8 × 107 m/s e se
a corrente do feixe é 2 mA, calcule o número de elétrons que há no feixe em qualquer instante.
(78125000 elétrons)
2) Um fio condutor é percorrido por uma corrente de 10 A. Calcule a carga que passa através de uma
seção transversal em 1 minuto. (600 C)
3) Uma bateria de automóvel completamente carregada libera 1,3 × 105 coulombs de carga.
Determine, aproximadamente, o tempo em horas que uma lâmpada, ligada nessa bateria, ficará
acesa, sabendo que necessita de uma corrente constante de 2,0 Apara ficar em regime normal de
funcionamento. (18 h)
4) Um motor elétrico é atravessado por 2 × 1020 elétrons em 4s. Determine a intensidade da corrente
i(A)
que passa pelo motor (8A)
6
5) No gráfico tem-se a intensidade de corrente através de um fio condutor
em função do tempo. Determine a carga que passa por uma seção
transversal do condutor entre os instantes 0 e 8 s.
0
5
4
8
t(s)
+
6) Mediante estímulo, 2 × 10 íons de K atravessam a membrana de uma célula nervosa em 1
milissegundo. Calcule a intensidade dessa corrente elétrica, sabendo que a carga elementar é 1,6 .
10-19 C. (3,2 × 10-11 A)
Resistência Elétrica
7) Um resistor ôhmico, em forma de cilindro reto, feito de tungstênio (ρ=4,8 × 10-3 Ωm). Apresenta
comprimento de 16 cm e 0,0028 Ω de resistência. Determine, em mm2, a área de sua seção
transversal. (0,27 mm2)
8) Um resistor ôhmico tem resistência elétrica de 400 Ω. Seu formato é cilíndrico de 1,6 cm de geratriz
e 2 mm2 de área transversal. Determine a resistividade de que é feito seu material. (5 × 10-2 Ωm)
9) Um fio de cobre (ρ=1,7 × 10-8 Ωm) apresentando 1 mm2 de área transversal e forma de cilindro,
com resistência de 85 Ω, é considerado um resistor ôhmico. Qual seu comprimento? (5000 m)
10) A resistividade do cobre é 1,7 × 10-8 Ω.m. Ache a resistência de um fio de cobre de 4m de
comprimento e 0,04 cm2 de área de seção transversal. (1,7 × 10-2 Ω)
11) Um fio de ferro de comprimento 2m tem resistência de 5 Ω. Sabendo que a resistividade elétrica do
ferro é 10 × 10-8 Ω.m, determine a área de sua seção transversal. (4 × 10-8 m2)
12) A resistência elétrica de um fio de 300 m de comprimento e de 0,3 cm de diâmetro é de 12 Ω.
Determine a resistência elétrica de um fio de mesmo material com diâmetro de 0,6 cm e
comprimento de 150 m. (1,5 Ω)
13) Dois fios, A e B, de mesmo material, têm, respectivamente, comprimentos x e 2x, e área de seção
transversal a e 4a. Sendo RA e RB suas resistências elétricas, calcule a relação RA/ RB. (2)
14) O filamento de tungstênico de uma lâmpada tem resistência de 40 Ω a 20o C. Sabendo que sua seção
transversal mede 0,12 mm2 e que a resistividade vale 5,51 μΩm, determine o comprimento do
filamento. (0,87 m)
Corrente e Potência
15) Certo resistor ôhmico, de resistência 48 Ω, ao ser ligado numa fonte de tensão, é atravessado por
uma corrente elétrica de intensidade 20 mA. Calcule a energia que ele dissipa por efeito Joule, em
30 minutos de funcionamento. (34,56 J)
16) Um resistor de 20 Ω está ligado a uma fonte de tensão 600V.
a) Qual a potência consumida? (18 W)
b) Qual a energia consumida em 1 h? (6,48 × 107J)
17) Um aluno necessita de um resistor que, ligado a uma tomada de 220 V, gere 2200W de potência
térmica. Ele constrói o resistor usando fio com área de seção transversal de 5 × 10-2 mm2 e
resistividade elétrica 5 × 10-7 Ω.m.
a) Que corrente elétrica passará pelo resistor? (10 A)
b) Qual será a sua resistência elétrica? (22 Ω)
c) Quantos metros de fio deverão ser utilizados? (2,2m)
18) Um chuveiro elétrico de 220V dissipa uma potência de 2,2 kW.
a) Qual o custo de um banho com 10 minutos de duração se a tarifa é de R$ 0,50 por kW?
b) Desejando-se duplicar a variação da temperatura da água mantendo-se constante a sua
vazão, qual deve ser a nova resistência do chuveiro? (11 Ω)
19) Deseja-se projetar um aquecedor elétrico que seja capaz de elevar a temperatura de 100kg de água
de 200C a 560C em duas horas.
a) Que potência deve ter esse aquecedor? (2100W)
b) Se o aquecedor for projetado para ser ligado em 220 V, que valor de resistência deverá ser
escolhido? (considere o calor específico da água 4,2 J/g.oC e suponha que todo calor devolvido no
aquecedor seja usado para elevar a temperatura da água.) (23 Ω)
20) Deseja-se projetar um ebulidor que seja capaz de elevar a temperatura de 1 litro de água de 20 0C a
1000 C e dois minutos. Supondo que todo o calor desenvolvido no ebulidor seja usado para aquecer
a água, considerando o calor específico da água 4,2 J/g.oC e a densidade da água 1 kg/l, determine:
a) A potência do ebulidor; (2800W)
b) A sua resistência, se for projetado para ser ligado em 120 V. (5,1 Ω)
21) Você verifica que o chuveiro elétrico de sua residência não está aquecendo suficientemente a água.
Sabendo que a tensão V aplicada ao chuveiro é constante, o que você faria com a resistência do
chuveiro para que houvesse maior aquecimento da água? Explique a função da chave seletora
“verão/inverno” encontrada nos chuveiros elétricos.
22) Durante o inverno, o chuveiro elétrico da residência de um eletricista-aprendiz não esquenta a água
o suficiente para proporcionar um banho quente. Ele resolve, então, duplicar o comprimento do fio
metálico que compões a resistência do chuveiro, pretendendo, com isso, que ele aqueça mais ainda
com a mesma quantidade de água passando.
a) O eletricista-aprendiz tem sucesso em seu intento?
b) Se a d.d.p. nos terminais da resistência de 100 Ω do chuveiro for de 220V, qual será a corrente que
a percorrerá? Nesse caso, se o KWh custar R$ 0,50, que importância será gasta por semana, caso o
chuveiro seja usado durante 1 hora por dia?
23) O sistema de aquecimento de um chuveiro elétrico está
representado na figura. Com a chave na posição inverno o
verão
chuveiro dissipa 2200 W, enquanto na posição “verão” dissipa
inverno
1100 W. A tensão na rede de alimentação é de 110V. Admitindo
que os valores dessas resistências não variam com a temperatura,
R1
R2
responda às perguntas:
a) Qual o valor da corrente que passa pelo fio de alimentação do
chuveiro quando este é ligado na posição “inverno”? (20 A)
b) Qual o valor das resistências R1 e R2? (11 Ω e 11 Ω)
Formulário
i
q
t
V  R.i
P  V .i
P
V2
R
R
 L
A
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