Home Física III (nivel medio-sup) Resumo e exercícios sobre corrente elétrica
Resumo e exercícios sobre corrente elétrica PDF Imprimir E-mail
Sáb, 09 de Junho de 2012 08:30

 

I) RESUMO SOBRE CORRENTE ELÉTRICA

1) Introdução

Corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons livres em um condutor quando se estabelece uma ddp entre os seus teminais. A corrente elétrica que estudamos nas redes elétricas (circuitos) é a corrente elétrica convencional e ela refere-se ao movimento de prótons, embora os prótons não se movimentem. As leis básicas do eletromagnetismo já estavam prontas quando se soube que na verdade era os elétrons que se movimentavam. Quando a corrente i é constante ela denomina-se corrente contínua (correntes originadas por pilhas que têm pólos fixos). Já nas tomadas elétricas das residências os pólos são positivos determinado tempo e negativo no intervalo seguinte.

2) Formação da corrente elétrica

A corrente elétrica pode ser formada nos seguinte meios:

a) Nos condutores metálicos: é no sentido do deslocamentos das cargas positivas.

b) nos líquidos: por íons positivos num sentido e íons negativos no outro. Destes considera-se o sentido das cargas positivas

(i = i+ + i -).

c) meios gasosos: por elétrons num sentido e cargas positivas no outro. O sentido considerado é o das cargas positivas.

(i = i+ + i -).

3) Efeitos da corrente elétrica:

a) eletromagnético;

b) térmico;

c) químico;

d) luminoso;

e) fisiológico.

Nota: nem todos esses efeitos podem acontecer simultaneamente na mesma situação sempre, exceto o eletromagnético.

 

4) Fórmula da corrente elétrica

4.1) corrente elétrica contínua

• i = ΔQ/Δt = n.e/Δt
.
• e = 1,6 . 10-19 C
.

4.2) corrente elétrica alternada

(nas casas ou em uma espira que gira em um campo magnético alternando o sentido)

 

a) Intensidade de corrente alternada

i = imáx.sen(ωt) e ω = 2πf

 

b) valores eficazes da corrente alternada:

ief = imáx/√2              Uef= Umáx/√2             Pef = Uef . ief

c) força eletromotriz induzida em uma espira num campo magnético

ømáx = B.A

ø = B.A.cos(ωt)

ø = ømáxcos(ωt)

e = ømáxω.sen(ωt)

e =  emáx.sen(ωt)

II) EXERCÍCIOS SOBRE CORRENTE ELÉTRICA

1) Em uma solução eletrolítica de sal movem-se 7,8 . 1012 prótons para a direita e 1,2 . 1012 elétrons para a esquerda em 3 segundos. Calcule:

a) a intensidade de corrente elétrica na solução;

b) o sentido da corrente.

 

2) Por uma secção transversal de de um condutor atravessa uma quantidade de carga elétrica de 32C em 4 segundos. Determine:

a) a intensidade de corrente         b) o nº de cargas que passou por esta secção transversal

 

3) Entre dois pontos de um condutor deslocam-se 2 . 1019 elétrons em 4 segundos e foi dissipado uma potência elétrica de 640 W. Calcule:

a) a intensidade de corrente elétrica            b) a ddp entre estes pontos.

 

4) Uma corrente elétrica é estabelecida em um tubo à vacuo. Com relação ao efeito da corrente elétrica e considerando que nem todos os efeitos podem estão presentes em todos os eventos, neste caso no tubo teremos:

I) uma ação eletromagnética;

II) uma ação química;

III) luminosidade

IV) um efeito térmico.

Está(ão) correta(as):

a) I e II         b) I e III         c) I, II e IV         d) nenhuma     e) todas

 

5) Pelas leis clássicas do eletromagnetismo quando uma carga elétrica é acelerada, ela:

a) irradia;

b) perde massa;

c) provoca um decaimento radioativo;

d) desintegra-se em  partículas menores e neutras;

e) desintegra-se em partículas menores e carregadas, e logo desaparece.

 

6) Na corrente elétrica:

I) os eletrons movimenta-se expontaneamente de pontos de menor potencial para pontos de maior potencial;

II) Os íos positivos, quando é possivel mover-se, vão de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial;

III) qualquer carga sempre vai do potencial maior para potencial menor;

IV) Cargas positivas ou negativas sempre vão do potencial menor para potencial maior;

Está(ão) correta(as):

a) I e II              b) I, II e IV           c) II e III            d) nenhuma         e) todas

 

7) Um íon apresenta carga elétrica porque o número de:

a) prótons e elétrons são iguais;

b) não apresenta nêutros;

c) prótons e elétrons são diferentes;

d) elétrons aumenta quando se ioniza o gás;

e) n.d.r

 

8) A intensidade de corrente alternada, em Ampere, que passa por um resistor de 20 Ω é dada por i = 10sen(4πt).   Calcule o período, frequência e valores eficazes da corrente, ddp e potência.

 

9) Uma espira quadrada de lado  20 cm e de resistência elétrica 4 Ω gira em um campo magnético uniforme de 40T e nela é induzido uma força eletromotriz máxima de 16V. Determine:

a) a velocidade angular que esta espira gira no interior do campo (resp: 10 rad/s);

b) a frequência com que a espira gira no campo magnético  (resp: 5/π Hz);

c) o tempo que a espira leva para dá um giro completo em volta do seu eixo (resp: π/5 s);

e) a intensidade máxima de corrente elétrica induzida na espira (resp: 4 A).

 

10) Uma corrente alternada que circula em um condutor tem a sua intensidade variando com o gráfico da função i = 2sen(t) conforme mostra a figura abaixo.

Determine:

a) a quantidade de carga transportada no intervalo de 0 a 3,14 segundos;

b) a frequência de oscilação das cargas;

c) a velocidade angular do movimento das cargas

 

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Nilson

Última atualização em Qui, 29 de Janeiro de 2015 11:06