quinta-feira, 8 de maio de 2008

QUESTIONÁRIO 1 - CORRENTE E RESISTÊNCIA

QUESTIONÁRIO 1

1) São comuns dois submúltiplos da unidade de corrente elétrica: o miliampère (mA) e o microampère (µA).

Se mili indica a milésima parte e micro indica a milionésima pate da unidade, calcule as relações entre o ampère e esses submúltiplos.

2) A intensidade de corrente elétrica é mantida constante e igual a 500mA durante um minuto em um fio de prata.

a) Calcule a quantidade de carga de carga elétrica que atravessa uma secção reta desse fio durante esse intervalo de tempo.

b) Esboce o gráfico da intensidade de corrente (i) em função do tempo (t).

c) Interprete o significado físico da área sob esse gráfico.

3) Que vem a ser elétron livre? Que se entende por nuvem eletrônica? Onde é possível encontrar íons livres?

4) Qual a diferença entre condutores iônicos e condutores eletrônicos? Cite dois exemplos de cada um.

5) Que é corrente elétrica? Qual é o sentido convencional da corrente elétrica?

6) Qual a diferença entre corrente contínua e corrente alternada?

7) Como se determina a carga elétrica que atravessa um condutor a partir de um gráfico i x t?

8) Quando a corrente elétrica circula pelos elementos de um circuito elétrico fechado há alteração na intensidade de corrente que "entra" em cada elemento em relação à corrente que "sai" do mesmo?

9) Que ocorre com a energia elétrica transportada pelas cargas elétricas ao atravessarem:

a) uma pilha b) uma bateria c) uma lâmpada d) um ferro elétrico?

10) Por que um condutor se aquece ao ser percorrido por uma corrente elétrica? Qual o nome desse efeito?

11) Do que depende a resistência elétrica de um condutor? Qual sua unidade de medida no SI?
12) Que ocorre com a resistividade de um material quando sua temperatura é aumentada? Todos os materiais se comportam da mesma maneira? Cite exemplos.

13) Um condutor ôhmico apresenta resistência de 10 Ω e é percorrido por uma corrente de 3,0 A.

a) Calcule a tensão a que ele está submetido?

b) Calcule os valores da resistência e da itensidade de corrente se a tensão for aumentada 5 vêzes.

14) Assinale falso (F) ou verdadeiro (V) para cada uma das alternativas a seguir:

I - A resistência elétrica não depende da temperatura.
II - A resistência elétrica depende do material de que é feito o fio.
III - Quanto maior a área da secção transversal, maior a resistência elétrica.
IV - Quanto maior o comprimento, maior a resistência elétrica.
V - O inverso da resistência é chamado condutância.
VI - A condutância é medida, no SI, em siemens (S).

15) Um fio de resistência elétrica R tem comprimento L e área de secção transversal A. Estica-se esse fio até que seu comprimento dobre. Calcule qual será a nova resistência desse fio, supondo que não tenha havido alteração de sua resistividade nem de sua densidade.
16) Os metais são bons condutores elétricos, porque tem, no seu interior, um grande número de elétrons livres, que podem se deslocar de um ponto a outro do material.
Quando submetidos à ação de um campo elétrico, esses elétrons migram para os pontos de maior potencial, configurando dessa forma uma corrente elétrica.
Julgue os itens seguintes relacionados com o texto acima e também com o conhecimento de condução em metais:
(0) como os elétrons de condução têm o mesmo comportamento das moléculas de um gás, no interior do metal, é utilizada a expressão "gás de elétrons" para designar seu conjunto, ou "mar de Fermi", que foi quem primeiro descreveu sua propriedade.
(1) quando aplicamos uma ddp a dois pontos do metal, o campo elétrico passa a exercer forças sobre os elétrons de condução, o que faz sua velocidade variar.
(2) a corrente elétrica é constituída por um enorme número de elétrons, cada um dos quais se dirigindo lentamente ao pólo positivo.
(3) o filamento de uma lâmpada é um condutor metálico que se torna incandescente devido à corrente que percorre seu interior.
TEXTO 2 - O problema do mau contato
(Adaptado da obra: aprendendo Física, vol. 3, Marcos Chiquetto e outros).
Um dos problemas mais comuns em eletricidade é o mau contato. Ele pode ocorrer em qualquer ponto do circuito no qual haja contato entre dois condutores, por exemplo, numa emenda de fios, numa chave interruptora, num soquete de lâmpada, etc.
Geralmente, o mau contato é provocado por fixação insuficiente, devido a um parafuso mal apertado, uma mola enfraquecida num interruptor, uma lâmpada mal rosqueada, etc.
O grande problema do mau contato é que, se não for corrigido, sempre tende a piorar.
Um ponto de mau contato sempre apresenta maior resistência elétrica que o resto dos fios do circuito. Isso quer dizer que todo mau contato é um ponto de produção de calor.
Você aprendeu em Química que a velocidade das reações químicas sempre aumenta com o aumento da temperatura. Ora, todos os metais se oxidam, isto é, reagem com o oxigênio do ar, formando óxidos que se depositam em suas superfícies. A velocidade dessa reação, para o cobre, é muito baixa à temperatura ambiente, mas cresce na região do mau contato, devido à temperatura maior. Infelizmente, os óxidos que se formam são isolantes, o que aumenta mais a resistência elétrica no ponto do mau contato. Com isso, a temperatura aumenta mais ainda,o que aumenta a velocidade de oxidação. Assim, cria-se um ciclo vicioso, que só torna o roblema mais grave.
Esse problema é mais crítico em circuitos nos quais a intensidade de corrente é alta, como os chuveiros elétricos. Um mau contato no fio de um chuveiro elétrico vai fatalmente evoluir, até que o material de revestimento dos fios e as fitas isolantes comecem a se queimar. Portanto, ao detectar um mau contato, corrija-o imediatamente, pois mais cedo ou mais tarde você vai ter que consertá-lo.
O mau contato é perigoso, pois, não produzindo sobrecarga de corrente não provoca queima de fusíveis. Um mau contato num ponto de alta corrente, como uma chave geral, pode produzir um incêndio sem que os fusíveis se queimem.
" LEIA E ESTUDE, É FUNDAMENTAL PARA QUALQUER ATIVIDADE HUMANA."