Questõessobre Eletrodinâmica - Corrente Elétrica
A experiência realizada com o tubo de Crookes foi importante
para a descoberta do elétron. Quando duas placas metálicas eletrizadas foram acopladas, uma positivamente e outra
negativamente, desviaram os raios luminosos emitidos por
qualquer gás colocado no interior do tubo, atraído pela placa
positiva e repelido pela negativa.
A figura representa o tubo de Crookes, no qual há dois pares
de placas, sendo um par disposto horizontalmente (P1, P2) e
o outro par, disposto verticalmente (P3, P4).
Para que o raio luminoso emitido pelo gás ilumine a parte
vermelha do tubo, as placas P1, P2, P3
e P4
devem estar eletrizadas, respectivamente, com cargas de sinais
Considerando que o modelo de termostato citado no texto
fique ligado 24 horas por dia, a energia elétrica consumida
diariamente por ele é igual a
Considere uma bateria de força eletromotriz ε e resistência interna desprezível.
Qual dos gráficos a seguir melhor representa a bateria?
Duas bobinas circulares idênticas são montadas paralelas, uma
em relação à outra, sendo separadas por uma distância igual
ao raio de uma delas. Uma das bobinas está com os terminais
ligados a uma fonte de tensão, onde a corrente varia conforme
o gráfico mostrado na figura que segue; já a outra encontra-se
com os terminais ligados a um galvanômetro. Portanto, é
CORRETO afirmar que:
Procurando economizar energia, Sr. Artur substituiu seu televisor de LCD de 100 W por um de LED de 60 W, pelo qual
pagou R$ 1.200,00. Considere que o Sr. Artur utilizará seu
novo televisor, em média, durante cinco horas por dia e que
1 kWh de energia elétrica custe R$ 0,50. O valor pago pelo
novo televisor corresponderá à energia elétrica economizada
devido à troca dos televisores em, aproximadamente,
Um receptor elétrico é todo
elemento do circuito elétrico que
transforma energia elétrica em outra
forma de energia que não seja calor.
Devemos lembrar que os
dispositivos que transformam
energia elétrica em energia térmica
apenas são os resistores e, desta
maneira, evite confundir estes
últimos com os receptores elétricos.
Bons exemplos de receptores
elétricos são os motores elétricos,
como os utilizados nos ventiladores
e liquidificadores. Nestes casos a
energia elétrica é transformada em
energia mecânica que é a energia
útil do aparelho, energia térmica e
até mesmo energia sonora que
formam a energia dissipada pelo
aparelho. Simbolizamos a energia
dissipada nos receptores com um
resistor interno (r’).
A equação que descreve o
funcionamento de um receptor
elétrico é:
Duas bobinas circulares idênticas são montadas paralelas, uma em relação à outra, sendo separadas por uma distância igual ao raio de uma delas. Uma das bobinas está com os terminais ligados a uma fonte de tensão, onde a corrente varia conforme o gráfico mostrado na figura que segue; já a outra encontra-se com os terminais ligados a um galvanômetro. Portanto, é CORRETO afirmar que:
Duas bobinas circulares idênticas são montadas paralelas, uma em relação à outra, sendo separadas por uma distância igual ao raio de uma delas. Uma das bobinas está com os terminais ligados a uma fonte de tensão, onde a corrente varia conforme o gráfico mostrado na figura que segue; já a outra encontra-se com os terminais ligados a um galvanômetro. Portanto, é CORRETO afirmar que:
As ondas eletromagnéticas são caracterizadas por interações
entre campos elétricos e magnéticos ortogonais variáveis
com o tempo. É um exemplo desse tipo de ondas as
A descoberta de que a Terra possui um campo magnético,
comportando-se como um grande ímã, ocorreu em 1600,
com trabalhos do físico e médico inglês William Gilbert.
A origem desse campo magnético e as suas consequências
para a Terra ainda são objeto de estudo, mas sua
importância é incontestável. Foi ele que permitiu as
grandes navegações, pelo uso da bússola (os modernos navios usam GPS). É ele também que nos protege das
partículas carregadas de eletromagnetismo provenientes
do Sol (vento solar), a 700 km/s, e de outros pontos da
galáxia (além de afetar seriamente as transmissões de
rádio e televisão, há evidências de que as tormentas
magnéticas aumentam as ocorrências de ataques
cardíacos).
Fonte: http://www.cprm.gov.br/
Uma linha de transmissão que chega à cidade de Fortaleza
é percorrida por uma corrente de 1000 Ampères.
Em relação ao campo magnético terrestre, a linha de
transmissão está com uma inclinação de 30° . Sabendo
que o campo magnético terrestre nessa localização do
planeta assume a intensidade de 4 mT, a alternativa que
determina a força magnética a que um trecho de
80 metros dessa linha de transmissão estará submetido é
A descoberta de que a Terra possui um campo magnético, comportando-se como um grande ímã, ocorreu em 1600, com trabalhos do físico e médico inglês William Gilbert. A origem desse campo magnético e as suas consequências para a Terra ainda são objeto de estudo, mas sua importância é incontestável. Foi ele que permitiu as grandes navegações, pelo uso da bússola (os modernos navios usam GPS). É ele também que nos protege das partículas carregadas de eletromagnetismo provenientes do Sol (vento solar), a 700 km/s, e de outros pontos da galáxia (além de afetar seriamente as transmissões de rádio e televisão, há evidências de que as tormentas magnéticas aumentam as ocorrências de ataques cardíacos).
Fonte: http://www.cprm.gov.br/
Uma linha de transmissão que chega à cidade de Fortaleza é percorrida por uma corrente de 1000 Ampères. Em relação ao campo magnético terrestre, a linha de transmissão está com uma inclinação de 30° . Sabendo que o campo magnético terrestre nessa localização do planeta assume a intensidade de 4 mT, a alternativa que determina a força magnética a que um trecho de 80 metros dessa linha de transmissão estará submetido é
O QUE É O VENTO SOLAR?
Nada menos que 1 milhão de toneladas de
matéria o Sol ejeta a cada segundo. Ela é formada por
elétrons e núcleos de átomos de elementos abundantes
na estrela, como hidrogênio e hélio. Acelerados pelo
calor solar, eles escapam do seu campo gravitacional.
“Esse turbilhão tem um campo magnético próprio que
interage com o da Terra e, assim, afeta o nosso planeta”,
diz o astrônomo Enos Picazzio, da USP.
Disponível em: http://mundoestranho.abril.com.br/
Acesso em: 20 de agosto de 2015.
Um desses elétrons que possui a carga elementar de
1,6 ˑ 10–19 C penetra no campo magnético do planeta
cuja magnitude vale 1,2 ˑ 10–7 T. Desprezando os efeitos
gravitacionais, qual é o raio da trajetória descrita por esse
elétron de massa 9,10–31 kg, sabendo que tal partícula
penetra perpendicularmente o campo magnético terrestre
com uma velocidade de módulo 8 ˑ 106
m/s?
O QUE É O VENTO SOLAR?
Nada menos que 1 milhão de toneladas de matéria o Sol ejeta a cada segundo. Ela é formada por elétrons e núcleos de átomos de elementos abundantes na estrela, como hidrogênio e hélio. Acelerados pelo calor solar, eles escapam do seu campo gravitacional. “Esse turbilhão tem um campo magnético próprio que interage com o da Terra e, assim, afeta o nosso planeta”, diz o astrônomo Enos Picazzio, da USP.
Disponível em: http://mundoestranho.abril.com.br/ Acesso em: 20 de agosto de 2015.
Um desses elétrons que possui a carga elementar de 1,6 ˑ 10–19 C penetra no campo magnético do planeta cuja magnitude vale 1,2 ˑ 10–7 T. Desprezando os efeitos gravitacionais, qual é o raio da trajetória descrita por esse elétron de massa 9,10–31 kg, sabendo que tal partícula penetra perpendicularmente o campo magnético terrestre com uma velocidade de módulo 8 ˑ 106 m/s?
O aspirador de pó funciona com um motor elétrico de
sucção. Esse aparelho está ligado a uma rede elétrica de
120 Volts e, em funcionamento normal, é percorrido por
uma corrente de 4 Ampères. Sabendo que a força contra
eletromotriz do motor vale 72 Volts, qual será a corrente
que percorrerá o aspirador se o motor do dispositivo tiver
sido bloqueado por algum detrito sugado pelo sistema de
aspiração?
Em um automóvel, existe um dispositivo que tem uma
função semelhante à de um gerador – o alternador.
Tal componente funciona através do princípio físico que
tem como base a indução eletromagnética com o objetivo
final, no caso do automóvel, de carregar a bateria.
O processo de carregamento da bateria do automóvel
pode ser explicado, pois a rotação do eixo do alternador
através de uma correia presa a uma polia interligada ao
eixo do motor (virabrequim)
Considere um circuito elétrico constituído por
uma bateria E, um interruptor S e um capacitor C,
ligados em série. Após um longo tempo, depois de
fechar o interruptor S,
Fluxo sanguíneo é a quantidade de sangue que
passa por uma secção transversal de um vaso, por unidade
de tempo. Normalmente, o fluxo sanguíneo é medido em
mililitros por minuto ou litros por minuto. Em um adulto,
em condições normais e no estado de repouso, o fluxo é
cerca de 5.000 mL/min.
O fluxo ao longo de um vaso é definido por dois
fatores: o gradiente de pressão entre as extremidades
deste vaso e a resistência ao fluxo. Sendo assim, o fluxo é
diretamente proporcional à diferença de pressão entre as
duas extremidades de um vaso, porém inversamente
proporcional à resistência. A diferença de pressão entre as
duas extremidades não é a pressão absoluta no vaso, pois,
se a pressão nas extremidades fosse igual, não haveria
fluxo.
Disponível em:<http://www.uff.br/fisio6/aulas/aula_03/topico_11.htm> .
Acesso em: 8 de outubro de 2016.
Na situação descrita, a lei física que traduz o conceito de
fluxo é a
Fluxo sanguíneo é a quantidade de sangue que passa por uma secção transversal de um vaso, por unidade de tempo. Normalmente, o fluxo sanguíneo é medido em mililitros por minuto ou litros por minuto. Em um adulto, em condições normais e no estado de repouso, o fluxo é cerca de 5.000 mL/min.
O fluxo ao longo de um vaso é definido por dois fatores: o gradiente de pressão entre as extremidades deste vaso e a resistência ao fluxo. Sendo assim, o fluxo é diretamente proporcional à diferença de pressão entre as duas extremidades de um vaso, porém inversamente proporcional à resistência. A diferença de pressão entre as duas extremidades não é a pressão absoluta no vaso, pois, se a pressão nas extremidades fosse igual, não haveria fluxo.
Disponível em:<http://www.uff.br/fisio6/aulas/aula_03/topico_11.htm>
Sempre quando temos uma diferença de
potencial muito grande entre nuvens ou entre nuvens e
terra, podemos ter uma descarga elétrica. É justamente a
essa descarga elétrica que damos o nome de raio. Dentro
das nuvens, ocorrem as chamadas correntes de
convecção. Muitas vezes, essas correntes de ar são tão
fortes que as colisões entre o granizo e os cristais de gelo
dentro da nuvem eletrizam os cristais com carga positiva e
o granizo com carga negativa.
Disponível em:<https://www.infoenem.com.br/> .
Caso essa eletrização seja muito alta, ocorre a indução de
uma carga positiva na superfície da Terra, estabelecendo
um campo elétrico. Assim, se o campo se tornar muito
intenso,
Sempre quando temos uma diferença de potencial muito grande entre nuvens ou entre nuvens e terra, podemos ter uma descarga elétrica. É justamente a essa descarga elétrica que damos o nome de raio. Dentro das nuvens, ocorrem as chamadas correntes de convecção. Muitas vezes, essas correntes de ar são tão fortes que as colisões entre o granizo e os cristais de gelo dentro da nuvem eletrizam os cristais com carga positiva e o granizo com carga negativa.
Disponível em:<https://www.infoenem.com.br/>
TORRADEIRA ELÉTRICA
Hoje em dia, a torradeira é um aparelho comum
em praticamente todas as cozinhas do mundo, não
existindo melhor método de se transformar o pão numa
deliciosa torrada. Ela é um sistema que transforma energia
proveniente da rede elétrica em energia térmica, que
transfere calor para o pão ser torrado. A resistência é a
responsável pelo aquecimento da torradeira quando ela é
conectada a uma fonte de energia elétrica (efeito joule).
O elemento de aquecimento de uma torradeira costuma
ser um fio feito de uma liga metálica, como níquel e
cromo, que tem uma resistência maior do que a de um fio
de cobre. Quando a torradeira é ligada, uma corrente flui
através do fio, e a resistência faz que o fio se aqueça e
fique com uma cor laranja-avermelhada, criando um fluxo
de calor que aquece a superfície do pão.
Disponível em:<http://www.proac.uff.br/petroleo/sites/default/files/Relatorio_da_Sanduicheira.pdf> .
Acesso: 24/09/2016
Considere uma torradeira de potência 600 W ligada a
uma rede de 120 V. A resistividade da liga metálica é
ρ = 1,5 10–6 Ω.m, e o diâmetro da secção transversal do fio vale 0,5 mm. Assim, o comprimento do condutor usado
nesse modelo de torradeira seria de
Dado: π = 3
TORRADEIRA ELÉTRICA
Hoje em dia, a torradeira é um aparelho comum em praticamente todas as cozinhas do mundo, não existindo melhor método de se transformar o pão numa deliciosa torrada. Ela é um sistema que transforma energia proveniente da rede elétrica em energia térmica, que transfere calor para o pão ser torrado. A resistência é a responsável pelo aquecimento da torradeira quando ela é conectada a uma fonte de energia elétrica (efeito joule). O elemento de aquecimento de uma torradeira costuma ser um fio feito de uma liga metálica, como níquel e cromo, que tem uma resistência maior do que a de um fio de cobre. Quando a torradeira é ligada, uma corrente flui através do fio, e a resistência faz que o fio se aqueça e fique com uma cor laranja-avermelhada, criando um fluxo de calor que aquece a superfície do pão.
Disponível em:<http://www.proac.uff.br/petroleo/sites/default/files/Relatorio_da_Sanduicheira.pdf>
Considerem-se duas bobinas feitas com fios isolados eletricamente e enroladas em núcleos de ferro idênticos, conforme a figura. A partir da análise da figura e com base nos conhecimentos sobre eletromagnetismo, assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F, as falsas.
() Os núcleos das bobinas repelem-se mutuamente.
( ) Os núcleos das bobinas atraem-se, obedecendo a 3a lei de Newton.
( ) O campo magnético resultante em cada núcleo tem a mesma intensidade.
A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a
Considerem-se duas bobinas feitas com fios isolados eletricamente e enroladas em núcleos de ferro idênticos, conforme a figura. A partir da análise da figura e com base nos conhecimentos sobre eletromagnetismo, assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F, as falsas.
() Os núcleos das bobinas repelem-se mutuamente.
( ) Os núcleos das bobinas atraem-se, obedecendo a 3a lei de Newton.
( ) O campo magnético resultante em cada núcleo tem a mesma intensidade.
A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a
O valor da resistência elétrica do corpo humano pode variar entre, aproximadamente, 100.000Ω, para a pele seca, e cerca de 1.000Ω, para a pele molhada. Dessa forma as intensidades mínima e máxima de corrente elétrica que fica submetido o corpo de uma pessoa, ao entrar em contato com uma tensão de 120V, é
Existem diferentes opções de produção de energia elétrica, e todas elas
apresentam vantagens e desvantagens. Relacione, a seguir, as colunas que representam a
forma de produção de energia elétrica com o impacto ambiental que ela provoca:
Forma de produção:
1. Usinas hidrelétricas.
2. Usinas termoelétricas.
3. Baterias.
4. Usinas termonucleares.
Impacto ambiental:
( ) Gases na atmosfera que aumentam o efeito estufa.
( ) Contaminação do solo, do ar e da água por radionuclídeos.
( ) Degradação do solo por materiais pesados.
( ) Alagamento de grandes áreas e mudança do ecossistema da região.
A seqüência correta dessa associação é:
Existem diferentes opções de produção de energia elétrica, e todas elas apresentam vantagens e desvantagens. Relacione, a seguir, as colunas que representam a forma de produção de energia elétrica com o impacto ambiental que ela provoca:
Forma de produção:
1. Usinas hidrelétricas.
2. Usinas termoelétricas.
3. Baterias.
4. Usinas termonucleares.
Impacto ambiental:
( ) Gases na atmosfera que aumentam o efeito estufa.
( ) Contaminação do solo, do ar e da água por radionuclídeos.
( ) Degradação do solo por materiais pesados.
( ) Alagamento de grandes áreas e mudança do ecossistema da região.
A seqüência correta dessa associação é: