Eletrodinâmica Flashcards
O que é corrente elétrica (i)?
É o fluxo de cargas por unidade de tempo.
Os elétrons se movimentam para o local de maior ou menor potencial?
Maior.
Qual é a fórmula da carga (com n e “e”)?
Q = n . e
Qual é a fórmula da corrente envolvendo carga e tempo?
i = Q / ∆t
Q = i . ∆t
A área de que gráfico pode ser utilizada para calcular a carga elétrica?
Do gráfico i X t.
Disserte sobre correntes contínuas (constantes).
- Cargas se deslocam em um único sentido.
- Pilhas e baterias.
Disserte sobre correntes alternadas.
- Cargas se deslocam em dois sentidos (movimento alternado).
- Tomadas domiciliares.
Quais são as vantagens de uma corrente alternada?
- Gera menor aquecimento para a rede elétrica.
- Pode ser transmitida a longas distâncias.
O gráfico de uma corrente alternada é…
Senoidal.
A corrente convencional é diferente da corrente real?
Sim, na corrente convencional (utilizada nos exercícios) o escoamento de cargas vai das positivas para as negativas (maior para o menor).
O que é resistência elétrica?
É a dificuldade que um dispositivo oferece à passagem de cargas limitando a corrente elétrica.
Qual é a fórmula da resistência?
R = V / i
Quanto maior a resistência, _____ a corrente.
Menor.
O que é a Lei de Ohm?
Se, em um condutor de temperatura constante, a corrente elétrica e voltagem variarem na mesma proporção, a resistência será constante.
O que é um resistor ôhmico?
De resistência constante.
Quanto maior a corrente, _____ a voltagem.
Maior.
Quando a linha de um gráfico de voltagem por corrente é curva, o resistor não pode ser…
Ôhmico.
A resistência é ________ proporcional ao comprimento (L) do fio.
Diretamente.
A resistência é ________ proporcional à área da seção reta A do fio.
Inversamente.
A resistência é ________ proporcional à resistividade p do fio.
Diretamente.
A resistividade depende do…
Material que o fio é feito.
Quanto maior a temperatura, maior a…
Resistividade e, por conseguinte, maior a resistência.
Qual é a fórmula que engloba resistência, resistividade, comprimento e área?
R = p . L / A
Quando falamos na influência da temperatura no valor da resistividade, despreza-se as dilatações?
Sim.
Porque o aumento da temperatura faz com que a resistividade aumente?
Porque os átomos do material aquecido acabam por vibrar mais intensamente.
Alguns materiais (carbono e alguns semicondutores) diminuem sua resistividade com o aumento de temperatura. Porque isso ocorre?
Porque o aumento de temperatura, nessas exceções, libera elétrons, o que aumenta a condutividade.
O que é potência elétrica?
É a energia dissipada por um equipamento em determinado período de tempo.
Quais são as fórmulas para encontrar a potência?
P = W / ∆t
P = V . i
P = R . i^2
P = V^2 / R
O circuito está ligado a uma ____ voltagem.
Mesma.
Em aparelhos ligados a uma mesma voltagem, quanto maior a potência…
Maior a corrente e menor a resistência.
Lâmpadas com maiores resistências, brilham mais ou menos?
Menos.
Para obter uma água mais quente, é preciso aumentar ou diminuir a resistência?
Diminuir.
É a ______ que gera o aquecimento da resistência.
Corrente.
O que é voltagem?
É a quantidade de energia que a fonte libera para deslocar cada carga.
Qual é a fórmula para encontrar a energia consumida?
W = P . ∆t (segundos)
O que é o efeito Joule?
O efeito Joule é o aquecimento de um aparelho elétrico por causa da passagem de corrente elétrica.
Transformação de energia elétrica em calor.
Efeito Joule (dissipação de energia elétrica na forma de calor).
Qual é a função de um fusível e de um disjuntor?
Protegem dispositivos de correntes demasiado elevadas; o fusível evita danos e incêndios uma vez que se funde por efeito Joule, o que interrompe a passagem de corrente.
Um fusível de 4A queimará se…
O valor dessa corrente for ultrapassado.
Um fio cilíndrico A possui um comprimento L e um diâmetro D. Se este fio é percorrido por uma
corrente elétrica i quando submetido a uma diferença de potencial V, que corrente percorrerá um fio de mesmo material mas com a metade do comprimento e o dobro do diâmetro submetido à mesma ddp?
a) i / 2.
b) i.
c) 2i.
d) 4i.
e) 8i.
E.
Uma lâmpada de resistência constante tem potência de 60W quando ligada em 220 V. Se for ligada em 110 V a potência será:
a) 15W.
b) 30W.
c) 60W.
d) 120W.
e) 240W.
A (P = V^2 / R –> se a voltagem diminui 2 vezes, a potência irá diminui 4 vezes).
(UFRGS) Para iluminar sua barraca, um grupo de campistas liga uma lâmpada a uma bateria de automóvel. A
lâmpada consome uma potencia de 6 W quando opera sob uma tensão de 12V. A bateria traz as seguintes especificações: 12 V, 45 A.h, sendo o ultimo valor a carga máxima que a bateria é capaz de armazenar. Supondo‐se que a bateria seja ideal e que esteja com a metade da carga máxima, e admitindo‐se que a corrente fornecida
por ela se mantenha constante até a carga se esgotar por completo, quantas horas a lâmpada poderá permanecer funcionando continuamente?
a) 90 h.
b) 60 h.
c) 45 h.
d) 22 h 30 min.
e) 11 h 15 min.
C.
P = V . i –> 6 = 12 . i = 0,5i
22,5 / 5 = 45h
O que gera a corrente (energia) em um circuito?
A diferença de potencial da fonte.
Resistores ____ energia / potencial.
Consomem.
O que é um reostato?
É um aparelho que regula a potência de um dispositivo elétrico ao aumentar ou diminuir a resistência de um circuito.
–> Maior resistência, menor corrente.
O resistor gera uma…
Queda de potencial.
Em associações em série, a corrente é…
Igual, ou seja, não se ramifica.
ia = ib
Como é calculada a resistência total de uma associação em série?
Somando todas as resistências (Req = r1 + r2 + r3…).
Como é calculada a corrente total de uma associação em série?
i total = V / Req
Como é calculada a voltagem em cada resistor em uma associação em série?
V = R . i
A voltagem se divide em uma associação em série?
Sim.
V1 + V2 = Vtotal
Em um circuito em série, se uma lâmpada queimar…
Todas as outras queimam.
Em um circuito em série, a lâmpada de maior resistência brilha mais ou menos?
Mais (maior voltagem e potência).
Em um circuito em paralelo, a voltagem é _____ e a corrente _____.
A mesma (V1 = V2) / Se divide (itotal = iA + iB).
Em um circuito em paralelo, como é calculada a resistência total / equivalente (Req)?
–> Para mais de dois resistores: 1 / Req = 1 / Ra + 1 / Rb…. (inverte o resultado)
–> Para dois resistores: R1 . R2 / R1 + R2
–> Para resistores iguais: R / número de resistores
Em um circuito em paralelo, se temos uma corrente 3A e um resistor de 3Ω e outro de 6Ω, como a corrente irá se dividir?
O resistor de 3Ω ficará com 2A e o de 6Ω com 1A.
–> É uma questão de proporcionalidade; em paralelo, quanto maior o resistor, menor a corrente.
Em um circuito em paralelo, a lâmpada de menor resistência brilha mais ou menos?
Mais.
Em um circuito em paralelo, como calcular a potência da fonte?
Ptotal = V . i = R . i^2
Ptotal = P1 + P2 + P3….
Quanto maior o número de resistores em paralelo, menor será…
A resistência equivalente.
O que é um circuito misto?
É quando misturamos série com paralelo.
Como trabalhar com um circuito misto?
- Calcular a resistência total; Desenhar um novo circuito com a resistência que achou (a da série fica igual, o que muda é o paralelo).
- Calcular a corrente da associação (i = V / Req).
- Multiplicar a corrente que você encontrou pela resistência dos elementos que estão em série (U = R . i); pegar essa voltagem e descontar da voltagem total para descobrir a corrente dos elementos que estão em paralelo.
- Calcular a potência (P = V . i).
Disserte sobre o circuito misto. * Ver post - it.
Como foi?
Há três lâmpadas em paralelo; se uma lâmpada queimar, o que irá ocorrer com a corrente das outras duas?
Não (não sofrerá alterações).
(UFRGS) Três resistores de 10 Ω, 20 Ω e 30 Ω são ligados em série. Aplicando uma diferença de potencial de 120 V aos extremos dessa associação, qual a diferença de potencial nos extremos do resistor de 10Ω ?
a) 12 V.
b) 10 V.
c) 1200 V.
d) 120 V.
e) 20 V.
E.
(PUCRS) Uma força eletromotriz contínua e constante é aplicada sobre dois resistores conforme representa o esquema ao lado. A diferença de potencial, em volts, entre os pontos A e B do circuito, vale:
a) 20.
b) 15.
c) 10.
d) 8.
e) 6.
B (Ponto A tem 5V e o B tem 20 - foram gastos 15V no segundo resistor).
(UFRGS) Considere o circuito formado por três lâmpadas idênticas ligadas em paralelo à bateria, conforme representa a figura (1). Como a chave C foi aberta na figura (2), considere as afirmações abaixo sobre a figura (2), em comparação à situação descrita na figura (1).
I ‐ A potência fornecida pela bateria é a mesma.
II ‐ A diferença de potencial aplicada a cada lâmpada acesa é a mesma.
III ‐ As correntes elétricas que percorrem as lâmpadas acesas são menores.
Quais estão corretas?
a) Apenas II.
b) Apenas III.
c) Apenas I e II.
d) Apenas I e III.
e) I, II e III.
A.
Disserte sobre um curto circuito.
É realizado através da conexão entre as pontas de um resistor a um fio de resistência DESPREZÍVEL.
–> A corrente percorrerá o caminho mais fácil, deixando de passar pela associação original.
Em um curto circuito ideal, a voltagem de A (início da associação original) e de B (final da associação original) é…
Igual a do outro.
Disserte sobre o curto circuito residencial.
Quando os fios que alimentam eletrodomésticos acabam entrando em contato, eles fecham o circuito nesse ponto. Assim, a corrente passará por um circuito mais curto.
–> A resistência do circuito diminui, fazendo com que a corrente aumente e ocorra um superaquecimento da rede.
O que são geradores?
São dispositivos que geram uma diferença de potencial entre dois pontos de um circuito.
O que é um gerador mecânico?
É um gerador que transforma energia mecânica em elétrica.
O que é um gerador químico?
É um gerador que transforma energia química em energia elétrica.
O que é um gerador ideal?
É aquele que não apresenta resistência interna e, somente, fornece energia.
O que é um gerador real?
É aquele que apresenta resistência interna e, portanto, além de fornecer energia, oferece resistência (consome energia).
Disserte sobre a associação de geradores em paralelo.
- A voltagem dos geradores precisa ser IGUAL.
- A voltagem de todos os geradores corresponde à voltagem de um único gerador.
- A resistência interna total do conjunto será menor (req = r / número de geradores).
- Os geradores duram mais.
Disserte sobre a associação de geradores em série.
- É possível associar geradores de voltagens diferentes.
- É do nosso cotidiano.
- A voltagem total corresponde à soma das voltagens dos geradores.
- A resistência total será maior (soma das resistências).
Dê um exemplo ilustrativo de um caso de geradores em oposição.
–> Quando uma pilha está invertida em relação as demais.
Sua voltagem precisará ser descontada da voltagem total e não somada, pois ela realiza uma força contra eletromotriz.
Como verificar as polaridades (geradores em oposição). * Ver post - it.
Como foi?
Disserte sobre o voltímetro.
- Sua ligação deve ser sempre feita em PARALELO (as voltagens precisam ser iguais).
- Não altera nenhum valor no circuito.
- Sua resistência é infinita.
- No ideal, sua corrente é nula.
Disserte sobre o amperímetro.
- Mede a corrente.
- Precisa estar associado em série.
- No ideal, a resistência é nula.
O que é um capacitor?
É um aparelho que apresenta como função armazenar carga e energia elétrica.
–> Apresenta duas cargas condutoras paralelas (uma positiva e outra negativa); e entre essas duas placas é posicionado um isolante (dielétrico).
O que a capacitância de um capacitor?
É a capacidade que um capacitor possui de acumular cargas e energia elétrica.
Qual é a fórmula da capacitância?
C = Q / V
A capacitância é _______ proporcional à distância das placas.
Inversamente.
A capacitância é _______ proporcional à área das placas.
Diretamente.
Disserte sobre a aplicação dos capacitores.
O capacitor pode descarregar toda a sua carga e energia em uma fração de segundos.
–> Câmera fotográfica, TV, DESFIBRILADORES e marcapassos.
Como é possível calcular a energia armazenada em um capacitor?
E = Q . V / 2
–> Área do gráfico carga versus voltagem.
Como calcular a capacitância equivalente quando a associação de capacitores está em série?
1 / Ceq = 1 / Ca = 1 / Cb…
–> INVERTA O RESULTADO!!
Como calcular a capacitância equivalente quando a associação de capacitores está em paralelo?
Ceq = Ca + Cb…
(UFRGS) Quatro pilhas idênticas, de 1,5 V cada uma e de resistência interna desprezível, são ligadas a uma lâmpada de filamento, L, conforme mostra a figura. Supondo que a resistência do
filamento da lâmpada seja igual a 40 Ω, quanto tempo será preciso esperar até que 3 C de carga elétrica tenham passado pela lâmpada?
a) 15 s.
b) 20 s.
c) 25 s.
d) 5 s.
e) 10 s.
B.
–> 6V = 40 . i = 0,15
i = Q / t
(PUCRS) Quatro pilhas comuns (há uma inversão) de 1,5 volts são associadas conforme se indica abaixo. A tensão entre os extremos A e B vale:
a) 1,5 V.
b) 3,0 V.
c) 4,5 V.
d) 6,0 V.
e) zero.
B.
(UFRGS) No circuito ao lado, se fecharmos os interruptores S1 e S2, quais resistores serão percorridos por corrente?
a) Somente R4.
b) Somente R1 e R2.
c) Somente R1 e R4.
d) Somente R2 e R4.
e) Somente R2, R3 e R4.
A (tem curto circuito –> vai pelo caminho com menor resistência - o mais fácil).
O fusível deve ser ligado em…
Série.
Uma bateria possui uma força eletromotriz de 20,0 V e uma resistência interna de 0,50 Ω. Se intercalarmos uma resistência de 3,5 Ω entre os terminais da bateria, a diferença de potencial entre eles será:
a) 2,50 V.
b) 5,00V.
c) 17,5 V.
d) 20V.
e) um valor ligeiramente inferior a 20V
C.
–> 20 = 4 . i
–> 20 - (0,5 . 5) = 17,5
Quando estamos falando sobre uma ligação em paralelo, a maior corrente vai para…
A menor resistência.
(UFRGS) Uma fonte de tensão cuja força eletromotriz é de 15 V tem resistência interna de 5 Ω.
A fonte está ligada em série com uma lâmpada incandescente e com um resistor.
Medidas são realizadas e constata‐se que a corrente elétrica que atravessa o resistor é de 0,20 A, e que a diferença de potencial na lâmpada é de 4 V.
Nessa circunstância, as resistências elétricas da lâmpada e do resistor valem, respectivamente:
a) 0,8 Ω e 50 Ω.
b) 20 Ω e 50 Ω.
c) 0,8 Ω e 55 Ω.
d) 20 Ω e 55 Ω.
e) 20 Ω e 70 Ω.
B.
* Ver foto da resolução.
Com o intuito de diminuir significativamente a geração de resíduos, têm-se estimulado a redução de consumo, a reciclagem e o reuso de dispositivos eletrônicos. Atualmente, um dos grandes vilões do meio ambiente é o descarte de baterias.
Apesar da criação das baterias recarregáveis, o problema ainda persiste. Esse é um dos motivos pelo qual a produção em larga escala de carros elétricos tem sofrido resistência. Devido a essa necessidade de diminuição de resíduos, as indústrias têm investido no sentido de ampliar a durabilidade e a capacidade de operação dessas baterias. Uma das grandezas físicas utilizada para aferir a capacidade dessas baterias tem como unidade de medida “Ah”.
É correto afirmar que essa unidade de medida se refere à grandeza física:
a) carga elétrica.
b) corrente elétrica.
c) potencial elétrico.
d) resistência elétrica.
e) capacitância elétrica.
A (Q = i . t).
Frequentemente, os meios de comunicação informam que o chuveiro é um dos equipamentos que mais consome energia elétrica nas residências. A quantidade de energia elétrica consumida por um chuveiro depende:
a) da quantidade de água aquecida e do tempo que fica ligado.
b) da diferença de potencial em que é ligado e da quantidade de água aquecida.
c) do tempo que fica ligado e da sua potência.
d) da sua potência e da diferença de potencial em que é ligado.
e) do tempo que fica ligado e da diferença de potencial em que é ligado.
C.
É muito comum encontrarem-se torres de tomadas em clínicas e consultórios para que os clientes possam carregar celulares, notebooks e outros equipamentos eletrônicos, enquanto esperam serem atendidos. A torre pode conter várias tomadas e, mesmo que todas estejam ocupadas, funcionam da mesma forma. Isto significa que um equipamento ligado a uma tomada não influencia no funcionamento de outra tomada.
Com base no exposto, marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas.
( ) Todas as tomadas fornecem a mesma corrente elétrica.
( ) Todas as tomadas estão ligadas em paralelo.
( ) Todas as tomadas fornecem a mesma diferença de potencial.
( ) Pode-se utilizar um amperímetro para medir a tensão fornecida pelas tomadas.
( ) Quanto maior a potência do aparelho ligado à tomada maior é a diferença de potencial liberada
pela tomada.
A sequência correta, de cima para baixo, é:
a) F - F - V - V - F
b) F - V - V - F - F
c) V - F - V - V - F
d) V - F - V - F - F
B.
[F] A única possibilidade de todas as tomadas fornecerem a mesma corrente elétrica será quando todas estiverem
ocupadas carregando celulares na capacidade máxima. Fora esta possibilidade as correntes são diferentes para
cada configuração de quantidades de aparelhos ligados.
[V] A ligação deve ser em paralelo para que todas as tomadas tenham a mesma tensão.
[V] Estando ligadas em paralelo, as tomadas tem a mesma diferença de potencial.
[F] O instrumento que mede a tensão elétrica é o voltímetro.
[F] A diferença de potencial da tomada é constante.
Um estudante tinha disponíveis um gerador elétrico de força eletromotriz E 50 V e resistência interna r 2 Ω, duas lâmpadas
iguais com valores nominais (60 V 100 W) e um amperímetro ideal, como representado na figura.
Com esses componentes, ele montou o seguinte circuito elétrico:
Considerando que as resistências dos fios de ligação e dos conectores utilizados sejam desprezíveis, o amperímetro desse circuito indicará o valor de:
a) 1,5 A.
b) 2,0 A.
c) 2,5 A.
d) 3,0 A.
e) 1,0 A.
C.
100 = 60^2 / R —> R = 36 / 2 = 18
18 + 2 = 20
50 / 20 = 2,5 A
