Agrupamento de Escolas João da Silva Correia

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS NATURAIS E EXPERIMENTAIS

Curso Científico-Humanístico de Ciências e Tecnologias Disciplina de Física e Química A 10ºAno

FICHA DE TRABALHO – Energia e fenómenos elétricos

1. Uma corrente elétrica é um movimento orientado de portadores de carga elétrica, através de um

circuito elétrico fechado, constituído por materiais designados por bons condutores da corrente

elétrica. Por exemplo, os metais são conhecidos por serem bons condutores elétricos.

Das afirmações seguintes, indique a verdadeira.

(A) Nos metais, a corrente elétrica deve-se ao movimento orientado dos protões e eletrões dos seus

átomos.

(B) Quando os terminais de um fio condutor são submetidos a uma diferença de potencial, os

eletrões deslocam-se para a extremidade onde a tensão é mais alta.

(C) Num circuito elétrico, os protões e os eletrões dos fios condutores deslocam-se no mesmo

sentido.

(D) A corrente elétrica, nos metais, deve-se ao movimento orientado dos seus eletrões livres.

7. Indique a opção que completa corretamente a seguinte frase:

“Por convenção, o sentido da corrente elétrica através de um condutor é...

(A) ... o sentido do movimento dos portadores de carga elétrica positiva.”

(B) ... o sentido do movimento dos portadores de carga elétrica negativa.”

(C) ... o sentido contrário ao do movimento dos portadores de carga elétrica positiva.”

(D) ... o sentido contrário ao do movimento dos iões, numa solução condutora.”

8. O gráfico ao lado representa a curva característica de um condutor óhmico. Determine: 1. A resistência elétrica do condutor;

2. A corrente elétrica que percorre o condutor quando a diferença de potencial que

é aplicada nos seus terminais é de 7,2 V.

9. Analise os gráficos seguintes e indique o(s) que corresponde(m) a condutor(es) óhmicos.

10. A uma dada temperatura, uma resistência elétrica de 5,0 MΩ é submetida a uma diferença de

potencial de 15 V. Determine o valor da corrente elétrica que atravessa o condutor.

11. Considere um fio condutor de comprimento e resistência R, a uma dada temperatura. Se esse fio for esticado de forma a passar a ter um comprimento 2 , mantendo constante a densidade e a resistividade, a sua nova resistência passará a ser:

(A) 𝑅

2 (B)

R

4 (C) R (D) 2 R (E) 4 R

12. Um condutor óhmico, sujeito a uma diferença de potencial de 6,0 V, é percorrido por uma

corrente elétrica de 1,5 × 103 mA. Calcule:

1. O valor da resistência elétrica deste condutor.

2. A energia dissipada por efeito Joule, no condutor óhmico, por unidade de tempo.

13. Um condutor puramente resistivo de 2,0 Ω, quando intercalado num dado circuito, dissipa

energia, sendo a sua potência de 18 W.

1. Determine a corrente que percorre o condutor.

2. Qual é o valor da tensão aplicada nos terminais do condutor?

14. Uma resistência de aquecimento de imersão apresenta as seguintes características: 15 V, 60 W.

Depois de ter sido mergulhada na água que se pretendia aquecer, foi ligada a uma bateria de 15 V.

1. Calcule o valor da resistência de aquecimento.

2. Determine a energia dissipada, por efeito Joule, na resistência de aquecimento, durante 2,0 min

de funcionamento.

15. Faça a associação correta entre os elementos das colunas A e B.

Coluna A Coluna B

(A) UR1 = UR2 = UR3 = ... (I) Associação de componentes elétricos em série

(B) IR1 = IR2 = IR3 = ...

(C) I = I1 + I2 + I3 + ... (II) Associação de componentes elétricos em paralelo

(D) UR = UR1 + UR2 + UR3

(E) R = R1 + R2 + R3

16. Observe a figura onde está representado o esquema de um circuito elétrico. O voltímetro mede

uma tensão de 9,0 V. Considere desprezável a resistência dos fios condutores.

1. Como se designam os aparelhos de medida representados pelas letras X

e Y?

2. Indique o valor da tensão nos terminais de cada uma das resistências.

3. Indique o valor da corrente elétrica no circuito, quando o interruptor se

encontra aberto.

4. Calcule a corrente elétrica que passa na resistência R1, em circuito

fechado.

5. Indique o valor da corrente elétrica medido pelo aparelho Y.

17. Considere duas resistências, R1 e R2, associadas em paralelo.

A diferença de potencial nos terminais da associação é de 6,0 V (UAB = 6,0 V). Sabendo que o valor da

resistência R2 é de 10 Ω e que R2 = 2 R1, determine:

1. A corrente elétrica que atravessa a resistência R2;

2. A corrente elétrica que atravessa a resistência R1;

3. O valor da corrente elétrica, I, no circuito principal.

4. Complete a seguinte frase:

“Como a d.d.p. nos terminais da associação é _____(1)_______ para as duas ____(2)____, a

resistência elétrica de maior valor é percorrida por uma corrente elétrica ___(3)___”.

5. Selecione a opção correta.

(A) R1I1 = R2I2 (B) R1I2 = R2I1 (C) R1I1 > R2I2 (D) R1I1 > R2I2

18. Dos gráficos seguintes, U = f(I), indique:

1. O que traduz a relação entre a tensão nos terminais de um gerador, com resistência interna nula

(gerador ideal), e a corrente elétrica, I, que circula no circuito elétrico.

2. O que traduz a relação entre a tensão nos terminais de um gerador, de resistência interna não

nula, e a corrente elétrica, I, que circula no circuito elétrico.

3. O que traduz a relação entre a tensão nos terminais de uma resistência óhmica (à temperatura

constante) e a corrente elétrica, I, que a percorre.

19. Uma pilha, cujas características são 𝜀 = 6,0 V e r = 2,0 Ω, encontra-se ligada num circuito com

condutores puramente resistivos de resistência equivalente R. Calcule:

1. A corrente elétrica no circuito, sabendo que o valor da resistência equivalente R é de 98 Ω.

2. A diferença de potencial nos terminais do gerador no circuito fechado.

20. O circuito representado na figura é constituído por um gerador de corrente

contínua, ligado a um condutor puramente resistivo, de resistência R = 20 Ω, e

a um amperímetro que marca 200 mA. Determine:

1. A diferença de potencial nos terminais do gerador;

2. A resistência interna do gerador, sabendo que a potência dissipada no gerador é 0,004 W;

3. A força eletromotriz do gerador.

21. No gráfico da figura, representam-se as curvas características de três condutores resistivos, A, B e C, a uma dada temperatura. 1. Determine a resistência elétrica dos condutores A e B.

2. Indique o(s) condutor(es) que são óhmicos(s).

3. Indique o condutor que apresenta mais resistência, quando a diferença de

potencial que lhe é aplicada é de 12,0 V.

4. O condutor puramente resistivo A, quando sujeito a uma tensão de 12,0 V é

percorrido por uma corrente elétrica de 6,0 A. Determine o valor da tensão nos

terminais do mesmo condutor quando a intensidade da corrente que o percorre é de 4,0 A.

22. Um condutor óhmico, quando é submetido, a uma dada temperatura, a uma tensão nos seus

terminais de 18 V, é percorrido por uma corrente elétrica de 0,45 A.

1. Determine o valor da resistência do condutor.

2. Qual seria a intensidade da corrente que percorreria este condutor se a tensão aplicada nos seus

terminais fosse de 12 V?

23. Observe o circuito esquematizado na figura. Considere que a medida indicada no voltímetro com o circuito fechado, é 1,5 V e que a medida indicada no amperímetro é 0,50 A. 1. Que grandeza física se mede com um voltímetro? 2. Que grandeza física se mede com um amperímetro? 3. Qual o valor da tensão entre os pontos A e D, com o circuito fechado? 4. Qual o valor da corrente elétrica entre os pontos A e D, com o circuito fechado? 5. Qual o valor da corrente elétrica entre os pontos B e C, com o circuito fechado?

6. Que valor indicaria o amperímetro em circuito aberto? 7. Que valor indicaria o voltímetro, ligado ao circuito nos pontos B e C, em circuito aberto? 8. Determine o valor da resistência R intercalada no circuito. 9. Que aparelho pode usar para medir o valor de uma resistência quando esta não se encontra

intercalada num circuito? 24. O gráfico da figura representa a curva característica de um condutor puramente resistivo, a uma dada temperatura. 1. Determine o valor da resistência do condutor quando é submetido a uma

tensão de 10 V nos seus terminais. 2. Determine o valor da resistência do condutor quando é submetido a uma

tensão de 15 V nos seus terminais. 3. Como varia a resistência deste condutor quando aumenta a tensão

aplicada nos seus terminais? (A) Aumenta (B) Diminui (C) Mantém-se constante

26. A resistividade do ferro, à temperatura de 20 C, é 1,0×10-7 Ω m. Determine o valor da

resistência de um fio de ferro com 20 m de comprimento e 2,0 cm2 de área de secção reta.

27. Um condutor filiforme de comprimento ℓ e área de secção reta A tem uma resistência R. Outro

fio do mesmo material tem um comprimento 2 ℓ, uma área 2A e uma resistência R’. Indique a opção

correta:

(A) R = 2 R’ (B) R = 4 R’ (C) 𝑅 =2

3𝑅′ (D) R = R’

28. Dois fios cilíndricos de cobre têm o mesmo comprimento. Um dos fios tem 2,0 mm de diâmetro e

resistência elétrica R1 e o outro fio tem 3,0 mm de diâmetro e resistência R2. Indique a opção que

corresponde ao valor da razão 𝑅1

𝑅2.

(A) 2

3 (B)

3

2 (C)

4

9 (D)

9

4

29. Dois fios cilíndricos, um de cobre, com resistividade 𝜌 = 1,7 × 10−8 Ω m, e outro de alumínio,

com resistividade 𝜌 = 2,8 × 10−8 Ω m, possuem um mesmo comprimento e um mesmo diâmetro.

Se os dois fios forem percorridos pela mesma corrente elétrica, I, pode afirmar-se que:

(A) As resistências dos dois fios são iguais.

(B) A tensão nos terminais do fio de cobre é menor do que nos terminais do fio de alumínio.

(C) A resistência do fio de cobre é maior do que a resistência do fio de alumínio.

(D) A tensão nos terminais dos fios condutores é igual.

(E) Se os dois fios forem submetidos, separadamente, a uma mesma tensão, a corrente elétrica que

atravessa os fios será a mesma.

30. Uma resistência elétrica de 20 Ω é percorrida por uma corrente eléctrica de 0,50 A.

1. Calcule a tensão nos terminais da resistência.

2. Calcule o valor da potência elétrica dissipada na resistência.

31. Uma lâmpada de 75 W funciona sob uma tensão de 230 V. Calcule:

1. A energia dissipada na lâmpada por efeito Joule, por segundo.

2. O valor da corrente elétrica que percorre a lâmpada.

3. A resistência elétrica da lâmpada.

32. Considere um condutor puramente resistivo, com potência dissipada, P. Se a tensão aplicada nos

seus terminais duplicar, o que acontece com a potência por ele dissipada?

(A) Torna-se duas vezes superior.

(B) Passa para metade.

(C) Mantém-se constante.

(D) Passa a ser quatro vezes menor.

(E) Torna-se quatro vezes superior.

33. Um condutor puramente resistivo de 15 Ω, é percorrido por uma corrente elétrica de 3,0 A

durante 3 minutos.

1. Calcule o valor da potência do condutor.

2. Qual é a energia elétrica dissipada pelo condutor para a vizinhança, nos 3 minutos em que é

percorrido por corrente elétrica.

37. Observe a figura que representa, esquematicamente, uma associação de resistências. Tendo em conta os dados indicados na figura, calcule: 1. A tensão nos terminais da resistência R1.

2. A tensão nos terminais da associação das resistências R2 e

R3.

3. O valor da corrente elétrica I2.

38. Observe o esquema de um circuito elétrico representado

na figura onde se encontram várias lâmpadas iguais

associadas.

1. O aparelho de medida Y, intercalado no circuito, que

grandeza física permite medir?

2. Classifique de verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das

seguintes afirmações.

(A) Quando se retira a lâmpada L4 as outras permanecem todas acesas.

(B) Quando se retira a lâmpada L1 as outras permanecem todas acesas.

(C) Quando se retira a lâmpada L3, só a lâmpada L2 apaga.

(D) Quando se retira uma das lâmpadas L2 ou L3, só não apaga a lâmpada L1.

(E) Quando se retiram as lâmpadas L2, L3 e L4, a lâmpada L1 permanece acesa.

3. Quais são as lâmpadas que são percorridas por uma corrente elétrica menor?

4. Qual é a lâmpada que brilha mais?

39. Observe o circuito representado na figura. Sabendo que 𝜀 = 9,0 V, 𝐼 = 60 mA, 𝑟 = 10,0 Ω, determine:

1. A tensão nos terminais do gerador.

2. A tensão nos terminais da resistência R.

3. O valor da resistência R.

BOM TRABALHO!!!!!!!!!