ENSINO PROFISSIONAL -­‐ ÉPOCA ESPECIAL DE RECUPERAÇÃO DE MÓDULOS – Novembro 2013 Informação -­‐ prova de Física e Química, módulo 6 – F4 – Circuitos elétricos MODALIDADE DA PROVA: ESCRITA DURAÇÃO DA PROVA: 90 MINUTOS CONTEÚDOS 1. A corrente
eléctrica como
forma de
transferência de
energia
OBJETIVOS 1.1 Geradores de
corrente eléctrica
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1.2 Potencial
eléctrico
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ESTRUTURA A prova é constituída por itens de seleção e itens de Identificar um gerador de corrente eléctrica como um dispositivo construção em que uma determinada forma de energia é convertida em sendo a energia eléctrica. tipologia dos Conhecer as transformações de energia que ocorrem nos itens, o seu seguintes geradores: número e a − baterias e células químicas; cotação por − termopares; item − células fotoeléctricas. apresentados no Quadro Conhecer que entre cargas eléctricas existem forças eléctricas 1(a). mútuas. Distinguir a força eléctrica entre duas cargas eléctricas do mesmo sinal (repulsiva) da força eléctrica entre duas cargas eléctricas de Nos itens de sinal contrário (atractiva). resposta Visualizar o campo eléctrico criado por uma carga pontual curta, a COTAÇÕES 115 CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO A classificação a atribuir a cada resposta resulta da aplicação dos critérios gerais e dos critérios específicos de classificação apresentados para cada item e é expressa por um número inteiro. As respostas ilegíveis ou que não possam ser claramente identificadas são classificadas com zero pontos. Itens de seleção Escolha múltipla A cotação total do item é atribuída às respostas que apresentem de forma •
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1.3 Circuitos
eléctricos
através das linhas de campo. Reconhecer um campo eléctrico uniforme através da representação das suas linhas de campo. Caracterizar diferença de potencial eléctrico como o simétrico do trabalho por unidade de carga que um agente exterior deverá efectuar para afastar duas cargas eléctricas de sinais contrários. Identificar o volt como unidade SI de potencial eléctrico. Reconhecer que quando dois pontos com potenciais eléctricos diferentes são ligados por um condutor se efectua uma transferência de cargas eléctricas (corrente eléctrica) entre eles. Reconhecer que essa transferência de cargas tem como consequência que os potenciais eléctricos nesses pontos se tornem iguais. Compreender que é necessário manter a diferença de potencial entre dois pontos para que se mantenha a corrente eléctrica entre eles. Reconhecer que é um gerador que mantém a diferença de potencial entre dois pontos. Definir a força electromotriz de um gerador, ε , como a energia fornecida pelo gerador para transferir no seu interior uma unidade de carga eléctrica entre os seus terminais. Identificar a força electromotriz de um gerador com a diferença de potencial nos seus terminais em circuito aberto. •
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Caracterizar a intensidade de corrente eléctrica I num condutor como sendo a quantidade de carga eléctrica que atravessa uma secção recta desse condutor numa unidade de tempo. Identificar o ampére como unidade SI de corrente eléctrica. Caracterizar a resistência eléctrica R de um condutor em termos da diferença de potencial V nos seus extremos e da intensidade da corrente eléctrica que o percorre. Enunciar a Lei de Ohm V=RI. resposta pode resumir-­‐se, por exemplo, a uma palavra, a uma expressão, a uma frase, ou a um número. Nos outros itens de construção, deverão ser apresentados todos os passos da resolução, tais como os cálculos efetuados que justifiquem o raciocínio utilizado, bem como a resposta final. inequívoca a única opção correta. São classificadas com zero pontos as respostas em que seja assinalada: – uma opção incorreta; – mais do que uma opção. Não há lugar a classificações intermédias. Itens de construção Resposta curta Nos itens em que os critérios específicos não se apresentem organizados por níveis de desempenho, as respostas corretas são classificadas com a cotação total do item e as respostas incorretas são classificadas com zero pontos. Nestes casos, não há lugar a classificações intermédias. Se a resposta contiver elementos contraditórios ou que excedam o solicitado, deve ser classificada com zero pontos. Resposta restrita Os critérios de classificação dos itens de resposta 1.4 Lei de Joule
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Reconhecer os limites de aplicabilidade da Lei de Ohm. Explicar o significado de resistência equivalente. Calcular as resistências equivalentes a associações de resistências em série e em paralelo. •
Explicar o significado da lei de Joule P = RI2 , em que P é a potência dissipada num condutor de resistência eléctrica R quando é percorrida por uma corrente eléctrica de intensidade I. Identificar o watt como unidade SI de potência. Calcular a potência de um circuito. •
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2. Indução
electromagnética
2.1 Força
magnética
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85 Conhecer a existência de materiais magnéticos e de forças magnéticas. Identificar pólos magnéticos. 2.2 Campo
magnético
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Visualizar o campo magnético criado por um íman permanente e o campo magnético da Terra através de linhas de campo. Distinguir as regiões em que o campo magnético é mais intenso das regiões em que é menos intenso através da diferente densidade de linhas de campo. Verificar que uma corrente eléctrica cria um campo magnético (Experiência de Oersted). Comparar, através da visualização das linhas de campo, os campos magnéticos criados por íman em barra permanente e por um solenóide percorrido por uma corrente eléctrica. Identificar o tesla como unidade SI de campo magnético. restrita apresentam-­‐se organizados por níveis de desempenho. A cada nível de desempenho corresponde uma dada pontuação. As respostas, se o seu conteúdo for considerado cientificamente válido e adequado ao solicitado, podem não apresentar exatamente os termos e/ou as expressões constantes dos critérios específicos de classificação, desde que a linguagem usada em alternativa seja adequada. Se a resposta contiver elementos contraditórios, deve ser classificada com zero pontos. Cálculo Os critérios de classificação dos itens de cálculo apresentam os passos de resolução e a pontuação correspondente a cada passo. A classificação a atribuir à resposta a um item resulta da soma das pontuações obtidas em cada passo de resolução, tendo em conta as notas apresentadas no 2.3 Fluxo do
campo magnético
2.4 Corrente
eléctrica induzida
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2.5 Corrente
eléctrica alternada
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2.6
Transformadores
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Definir o fluxo de um campo magnético uniforme através de uma superfície plana como uma grandeza que depende da intensidade do campo B, da área dessa superfície S e do ângulo θ entre as linhas de campo e a superfície. Verificar que a variação do campo magnético pode conduzir à produção de uma corrente eléctrica. (Experiência de Faraday). Explicar o significado da lei de Faraday: a corrente induzida num circuito fechado é directamente proporcional à variação do fluxo do campo magnético através da superfície limitada pelo circuito. Conhecer o princípio do funcionamento de um galvanómetro. Compreender que geradores e motores são uma expressão da forma como a energia electromagnética é convertida noutras formas de energia e vice-­‐versa. Conhecer o princípio do funcionamento de um dínamo. Verificar que é possível induzir correntes alternadas. Definir frequência e amplitude da corrente alternada e da tensão alternada. Conhecer o esquema de funcionamento de geradores de corrente alternada e identificar as suas componentes fundamentais. Reconhecer que a frequência da corrente induzida é definida pelo dispositivo que gera esta corrente. Conhecer o princípio do funcionamento de um transformador ideal. critério específico de classificação. O aluno deve respeitar sempre a instrução relativa à apresentação de todos os cálculos efetuados, assim como apresentar todas as justificações e/ou conclusões eventualmente solicitadas. A apresentação apenas do resultado final é classificada com zero pontos. Um erro de transcrição implica uma desvalorização de 1 ponto na classificação a atribuir à resposta onde esse tipo de erro ocorra. MATERIAL PERMITIDO: -­‐ O aluno apenas pode usar, como material de escrita, caneta ou esferográfica de tinta indelével, azul ou preta. -­‐ As respostas são registadas em folha própria, fornecida pela escola. -­‐ Os alunos devem ser portadores de material de desenho e de medida (lápis, borracha e régua graduada) e de calculadora gráfica. -­‐ Não é permitido o uso de corretor. (a) Quadro 1 – Tipologia, número de itens e cotação Tipologia de itens Número de itens Cotação por item (em pontos) Itens de seleção Escolha múltipla 8 a 10 6 Itens de construção Resposta curta Resposta restrita Cálculo 10 a 15 4 a 6 4 a 6 4 a 8 6 a 12 8 a 12 DATA: __/__/2013 O representante de grupo disciplinar: ______________________