Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 01 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: i= ∆Q ∆t 4 ⇒ ∆Q = i • ∆t ⇒ ∆Q = 1,2 • 10 • 25 • 10 –6 ⇒ ∆Q = 0,3 C Resposta: D 1 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 02 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: ∆Q –19 ⇒ ∆Q = i • ∆t ⇒ n • e = i • ∆t ⇒ n • 1,6 • 10 = 0,3 • 120⇒ ∆t ⇒n = 2,25 • 1020 elétrons i= Resposta: E 2 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 03 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: ∆Q i= ∆t n •e ⇒ i= ∆t ⇒ i= 1 •10 18 –19 •1,6 •10 1 ⇒ i = 0,16 A Resposta: C 3 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 04 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: ∆Q –19 ⇒ ∆Q = i • ∆t ⇒ n • e = i • ∆t ⇒ n • 1,6 • 10 = 3 • 60⇒ ∆t ⇒n = 1,125 • 1021 elétrons i= Resposta: A 4 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 05 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: ∆Q i= ∆t n •e ⇒ i= ∆t 14 ⇒ 4 1 •10 •10 •1,6 •10 i= 1 –19 ⇒ i = 0,16 A Resposta: A 5 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 06 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: i= ∆Q ∆t ⇒ i= 10 10 –3 4 ⇒ i = 10 A Resposta: D 6 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 07 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: ∆Q ⇒ ∆Q = i • ∆t ⇒ n • e = i • ∆t ⇒ ∆t ⇒n • 1,6 • 10–19 = 800 • 10-3 • 1⇒n = 5 • 1018 elétrons i= Resposta: C 7 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 08 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: i= ∆Q ∆t ⇒ ∆Q = i • ∆t ⇒ ∆Q = 2 • 5 • 60 ⇒ ∆Q = 600 C Resposta: E 8 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 09 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: ∆Q ⇒ ∆Q = i • ∆t ⇒ n • e = i • ∆t ⇒ ∆t ⇒ n • 1,6 • 10–19 = 0,15 • 1 ⇒ n = 9,4 • 1017 elétrons i= Ordem de grandeza = 1017 + 1 = 1018 Resposta: C 9 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 10 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: ∆Q ⇒ ∆Q = i • ∆t ⇒ n • e = i • ∆t ⇒ ∆t ⇒n • 1,6 • 10–19 = 100 • 105 • 1⇒n = 6,25 •1025 elétrons i= Ordem de grandeza = 1025 + 1 = 1026 Resposta: C 10 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 11 Como a corrente elétrica é variável, a área sob o gráfico i × t é numericamente igual a ∆Q. ∆Q = B + b ∙ h 4+1 ∙ 4 ⇒∆Q = ⇒∆Q = 10 C 2 2 Resposta: Q = 10 C 11 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 12 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, fazendo a análise dimensional, tem-se: i= ∆Q ⇒∆Q = i • ∆t⇒∆Q = i ∙ ∆t ∆t A h Logo, a unidade ampère-hora a quantidade de carga elétrica. Resposta: E 12 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 13 A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: i= ∆Q 3+3 ⇒i = ⇒i = 6A 1 ∆t Resposta: E 13 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 14 a) A partir da definição da intensidade média de corrente elétrica, tem-se: ∆Q i= ⇒∆Q = i • ∆t ⇒ ∆Q = 6 • 3600 ⇒ ∆Q = 21600 C ∆t b) De acordo com o enunciado, cada 1 C de carga transporta 1,1 mg de prata e, pelo item a, sabe-se que, em uma hora, passam 21 600 C; 1 então a massa transportada em 20 minutos ∆t = h pode ser 3 calculada por: 1 m =∆Qhora • ∆t • 1,1=21600• •1,1=7920 mg = 7,92 g 3 Respostas: a) 21 600 C b) 7,92 g 14 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 15 O intervalo de tempo durante o qual a bateria funciona pode ser encontrado a partir da definição de intensidade de corrente elétrica média: im = ∆q ∆t ⇒ 50 A = 75 Ah 3 ⇒ ∆t = h ∆t 2 Considerando que o carro elétrico desenvolve velocidade constante, tem-se: V = Vm = ∆S ∆S ⇒ 60 km/h = ⇒ ∆S = 90 km 3 ∆t 2 Resposta: C 15 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 16 Para que o fusível não queime, a potência total máxima deve ser maior ou igual à soma das potências das n lâmpadas ligadas simultaneamente. Então: n • ℘lâmpada = ℘máxima ⇒n • ℘lâmpada = U•ifusível ⇒ ⇒n•60 = 120•15⇒n = 30 lâmpadas Resposta: E 16 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 17 O trabalho da força elétrica corresponde à variação de energia envolvida no processo de carga do gerador, que pode ser assim calculado: τF = ∆ε (I) ℘= ∆ε = U⋅ i ∆t (II) De (I) e (II), vem : τF ∆t = U⋅ ∆Q ⇒ ∆t τF = U ⋅ ∆Q ⇒ τF = 12 ⋅ 2 ⋅105 ⇒ τF = 2,4 ⋅106 J Resposta: B 17 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 18 a) Uma lâmpada de 40 W. b) Motor de caminhão. c) Lâmpada de 40 W – lâmpada de 100 W – ferro de passar roupa – motor de fusca – motor de caminhão. 18 Física 2 • Unidade V • Eletricidade • Série 2 - Corrente elétrica e potência elétrica 19 a) T = 4 • 10–9 s ⇒ f = 0,25 • 109 = 250 • 106 Hz = 250 MHz b) Considere este gráfico. c) ℘média = N Área Tempo 1⋅ 10 −9 ⋅ 2 ⋅ 10 −12 Área = 4 ⋅ 2 Assim: −9 N 4 ⋅ 1⋅ 10 ⋅ 10−12 ℘média = ⇒ ℘média = 5 ⋅ 10−13 W −9 8 ⋅ 10 Respostas: a) f = 250 MHz b) Figura acima. c) ℘ = 5 • 10–13 W 19