MATERIAL DE APOIO

A HISTÓRIA DO CONHECIMENTO SOBRE A ELETROSTÁTICA

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TRABALHO PRIMEIRO BIMESTRE

OBRA E VIDA
FÍSICO	OBRA
STEPHEN GRAY
CHARLES DU FAY

VÍDEO POSTO DE GASOLINA

ELETROSTÁTICA

EXERCÍCIOS PDF

EXERCÍCIOS

1 .Uma corrente elétrica de intensidade igual a 5 A percorre um fio condutor. Determine o valor da carga que passa através de uma secção transversal em 1 minuto.

2. Por um fio condutor metálico passam 2,0.10²0  elétrons durante 4s. Calcule a intensidade de corrente elétrica que atravessa esse condutor metálico.
(Dada a carga elementar do elétron e = 1,6.10-19 C).

3. Pela secção reta de um condutor de eletricidade passam 12,0 C a cada minuto. Nesse condutor, a intensidade da corrente elétrica, em ampères, é igual a:
a) 0,08   b) 0,20   c) 5,00   d) 7,20    e) 120
4. Uma corrente elétrica com intensidade de 8,0 A percorre um condutor metálico. A carga elementar é e = 1,6.10-19 C. Determine o tipo e o número de partículas carregadas que atravessam uma secção transversal desse condutor, por segundo, e marque a opção correta:
a) Elétrons; 4,0.1019   partículas
b) Elétrons; 5,0.1019   partículas
c) Prótons; 4,0.1019   partículas
d) Prótons; 5,0.1019   partículas
e) Prótons num sentido e elétrons no outro; 5,0.1019   partículas
5. Um fio metálico é percorrido por uma corrente elétrica contínua e constante. Sabe-se que uma carga elétrica de 32 C atravessa uma seção transversal do fio em 4,0 s. Sendo e = 1,6 x 10^-19 C a carga elétrica elementar, determine:
a) a intensidade da corrente elétrica;
b) o número de elétrons que atravessa uma seção do condutor no referido intervalo de tempo.
6. Uma bateria de automóvel, completamente carregada, libera 1,3. 10⁵ C de carga. Determine, aproximadamente, o tempo em horas que uma lâmpada, ligada nessa bateria, ficará acesa, sabendo que necessita de uma corrente constante de 2,0 A para ficar em regime normal de funcionamento.
7. (FUBAC-SP) A carga de um elétron é da ordem de 10^-19 coulomb. Se um corpo recebe a carga de 10 microcoulombs, a ele devem ter sido adicionados:
a) 1014 elétrons.
b) 1019 elétrons.
c) 106 elétrons.
d) Algumas dezenas de elétrons.
e) N.d.r.a.
8. No gráfico tem-se a intensidade da corrente elétrica através de um condutor em função do tempo. Determine a carga que passa por uma secção transversal do condutor em 8s.
9. O gráfico representa a intensidade da corrente que percorre um condutor em função do tempo. Determine a carga elétrica que atravessa uma seção transversal entre os instantes t = 1s e t = 3 s.
10. É possível medir a passagem de 5,0 x 10² elétrons por segundo através de uma seção de um condutor com certo aparelho sensível. Sendo a carga elementar 1,6 x 10^-19 C, calcule a intensidade da corrente correspondente ao movimento.
11. (Unimes-SP) Um fio metálico é percorrido por uma corrente elétrica contínua e constante. Uma seção transversal do fio é atravessada por uma carga de 16 C em 5 segundos. A intensidade da corrente elétrica nesse fio é igual a:
a) 80 A  b) 11 A   c) 5,0 A   d) 3,2   A e) 0,3 A
12. (PUC-PR) Uma corrente elétrica de 10 A é mantida em um condutor metálico durante dois minutos. Pede-se a carga elétrica que atravessa uma seção do condutor.
a) 120 C b) 1.200 C c) 200 C d) 20 C e) 600 C
13. (U. Taubaté-SP) 5,0 mC de carga atravessam a seção reta de um fio metálico, num intervalo de tempo igual a 2,0 milissegundos. A corrente elétrica que atravessa a seção é de:
a) 1,0 mA     b) 1,5 mA    c) 2,0 mA   d) 2,5 mA   e)3,0 mA
14. Ao acionar um interruptor de uma lâmpada elétrica, esta se acende quase instantaneamente, embora possa estar a centenas de metros de distância. Isso ocorre porque:
a) a velocidade dos elétrons na corrente elétrica é igual à velocidade da luz
b) os elétrons se põem em movimento quase imediatamente em todo o circuito, embora sua velocidade média seja relativamente baixa
c) a velocidade dos elétrons na corrente elétrica é muito elevada
d) não é necessário que os elétrons se movimentem para que a lâmpada se acenda
15. (FCC) Considere as seguintes afirmativas a respeito de um segmento AB de um fio metálico, por onde passa uma corrente elétrica contínua e constante:
I) A corrente elétrica em AB é um fluxo de elétrons
II) A carga elétrica total de AB é nula
III) Há uma diferença de potencial elétrico entre os extremos de AB
Quais dessas afirmativas são verdadeiras?
a) Somente I.
b) Somente II.
c) Somente III.
d) Somente I e II.
e) I, II e III.
16. (UFRS) Uma quantidade de carga de 120 coulombs passa uniformemente pela secção transversal de um fio condutor durante um minuto. Qual a intensidade da corrente elétrica, em ampères, nesse condutor?
a) 1/30 b)½ c) 2 d) 30 e) 120
17. (Med. Pouso Alegre-MG) Pela secção transversal de um condutor passam 1011 elétrons de carga elementar igual a 1,6 x 10^-19 C, durante 1,0 x 10^-6 s. A corrente elétrica, nesse condutor, é de:
a) 1,6 x 10-6 A
b) 1,6 x 10-2 A
c) 0,625 x 10-2 A
d) 1,6 x 10-8 A
e) 0,625 x 10-8 A
18. (Univ. Uberaba-MG) Uma corrente contínua de 5,0 miliampères flui em um circuito durante 30 minutos. A quantidade de carga elétrica que atravessa uma secção desse circuito nesse intervalo de tempo, em coulombs, é de:
a) 0,15 b) 1,5 x 102 c) 6,0 d) 9,0 e) 360
19. (MED. Triângulo Mineiro-MG) a corrente elétrica num fio de cobre é constituída pelo deslocamento de:
a) elétrons
b) prótons
c) íons negativos de cobre
d) íons positivos de cobre
e) átomos de cobre
20. (FESP-SP) A corrente elétrica através de um fio metálico é constituída pelo movimento de:
a) cargas positivas no sentido convencional
b) cargas positivas no sentido oposto ao convencional
c) elétrons livres no sentido convencional
d) elétrons livres no sentido oposto ao convencional
e) íons positivos e negativos
21. O gráfico representa a intensidade de corrente, i, em função do tempo, t, num condutor. Determine a quantidade de carga que atravessa uma secção transversal desse condutor nos primeiros 12 s

22. Num campo elétrico foram medidos os potenciais em dois pontos A e B e encontrou-se V_A = 12V e V_B = 5,0V.

a) Qual o trabalho realizado por esse campo quando se transporta uma carga puntiforme de 18uC de A para B?  1,26 . 10⁴ j

b) Sabe-se que nesse transporte não houve variação de energia cinética da partícula. Determine o trabalho do operador.

T=0

23. (SÃO LEOPOLDO-RS) Num escritório são instalados 10 lâmpadas de 100W, que funcionarão, em média, 5 horas por dia. Ao final do mês, à razão de R$ 0,12 por kWh, o valor da conta será:

a) R$ 28,00
b) R$ 25,00
c) R$ 18,00
d) R$ 8,00
e) n.d.a.

24. (FUVEST) Um chuveiro elétrico, ligado em média uma hora por dia, gasta R$ 10,80 de energia elétrica por mês. Se a tarifa cobrada é de R$ 0,12 por quilowatt-hora, então a potencia desse aparelho elétrico é:

a) 90W   b) 360W   c)700W  d) 3000W   e) 10.800W

25. (UEPR) Um gerador funcionará em regime de potência útil máxima, quando sua resistência interna for igual:

a) à resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
b) à metade da resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
c) ao dobro da resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
d) ao quádruplo da resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
e) à quarta parte da resistência equivalente do circuito que ele alimenta.

26. (FATEC – SP) Um chuveiro elétrico tem um seletor que lhe permite fornecer duas potências distintas: na posição “verão” o chuveiro fornece 2700W, na posição “inverno” fornece 4800W. José, o dono deste chuveiro, usa-o diariamente na posição “inverno”, durante 20 minutos. Surpreso com o alto valor de sua conta de luz, José resolve usar o chuveiro com o seletor sempre na posição “verão”, pelos mesmos 20 minutos diários. Supondo-se que o preço do quilowatt-hora seja de R$ 0,20, isto representará uma economia diária de:

a) 0,14   b) 0,20   c) 1,40   d) 2,00    e) 20,00

27. (UE – MARINGÁ) Uma lâmpada tem indicado 60W – 120V. Sendo percorrida por uma corrente de intensidade 500mA, pode-se afirmar que:

a) seu brilho será menor que o normal;
b) seu brilho será maior que o normal;
c) seu brilho será normal;
d) não suportará o excesso de corrente;
e) não há dados suficientes para fazer qualquer afirmação.

28. (FUVEST) Um fogão elétrico, contendo três resistências iguais associadas em paralelo, ferve uma certa quantidade de água em 5 minutos. Qual o tempo que levaria, se as resistências fossem associadas em série?

a) 3 min   b) 5 min  c) 15 min   d) 30 min  e) 45 min

08. Um resistor utilizado para aquecer água é composto por um fio enrolado em um núcleo de cerâmica. Esse resistor é utilizado para aquecer uma certa massa de água de 20°C até 80°C, em 2 minutos. Deseja-se aquecer a mesma quantidade de água de 20°C até 80°C em um minuto, sem alterar a fonte de tensão à qual o resistor está ligado. Para isto devemos trocar o resistor por outro, de mesmo material:

a) com a mesma espessura e um quarto do comprimento;
b) com a mesma espessura e metade do comprimento;
c) com a mesma espessura e o dobro do comprimento;
d) com o mesmo comprimento e metade da espessura;
e) com o mesmo comprimento e o dobro da espessura.

09. (EPUSP) Um motor, atravessado por corrente i = 10A, transforma a potência elétrica P = 80W em potência mecânica. A força contra-eletromotriz do motor:

a) depende da resistência interna do motor;
b) é 8,0V;
c) depende do rendimento do motor;
d) depende da rotação do motor;
e) n.d.a

12. (UNICAMP) Uma carga de -2,0 . 10^-9C está na origem de um eixo X. A diferença de potencial entre x₁ = 1,0m e x₂ = 2,0m (em V) é:
a) +3
b) -3
c) -18
d) +18
e) -9
(FCM SANTA CASA) Quando se aproximam duas partículas que se repelem, a energia potencial das duas partículas:
a) aumenta
b) diminui
c) fica constante
d) diminui e, em seguida, aumenta;
e) aumenta e, em seguida, diminui.
17. (SANTA CASA) A carga elétrica de um elétron vale 1,6 x 10^-19C. Um elétron-volt é igual a:
a) 1,6 x 10^-19 joules
b) 1,6 x 10^-19 volts
c) 1,6 x 10^-19 newtons/coulomb
d) 6,25 x 10¹⁸ joules
e) 6,25 x 10¹⁸ volts

ELETROSTÁTICA

ELETROSTÁTICA

Cargas Elétricas

Toda a matéria que conhecemos é formada por moléculas. Esta, por sua vez, é formada de átomos, que são compostos por três tipos de partículas elementares: prótons, nêutrons e elétrons.

Os átomos são formados por um núcleo, onde ficam os prótons e nêutrons e uma eletrosfera, onde os elétrons permanecem, em órbita.

Os prótons e nêutrons têm massa praticamente igual, mas os elétrons têm massa milhares de vezes menor. Sendo m a massa dos prótons, podemos representar a massa dos elétrons como:

Ou seja, a massa dos elétrons é aproximadamente 2 mil vezes menor que a massa dos prótons.

Podemos representar um átomo, embora fora de escala, por:

Se pudéssemos separar os prótons, nêutrons e elétrons de um átomo, e lançá-los em direção à um imã, os prótons seriam desviados para uma direção, os elétrons a uma direção oposta a do desvio dos prótons e os nêutrons não seriam afetados.

Esta propriedade de cada uma das partículas é chamada carga elétrica. Os prótons são partículas com cargas positivas, os elétrons tem carga negativa e os nêutrons tem carga neutra.

Um próton e um elétron têm valores absolutos iguais, embora tenham sinais opostos. O valor da carga de um próton ou um elétron é chamado carga elétrica elementar e simbolizado por e.

A unidade de medida adotada internacionalmente para a medida de cargas elétricas é o coulomb (C).

A carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga encontrada na natureza, comparando-se este valor com coulomb, têm-se a relação:

A unidade coulomb é definida partindo-se do conhecimento de densidades de corrente elétrica, medida em ampère (A), já que suas unidades são interdependentes.

Um coulomb é definido como a quantidade de carga elétrica que atravessa em um segundo, a secção transversal de um condutor percorrido por uma corrente igual a 1 ampère.

Eletrização de Corpos

A única modificação que um átomo pode sofrer sem que haja reações de alta liberação e/ou absorção de energia é a perda ou ganho de elétrons.

Por isso, um corpo é chamado neutro se ele tiver número igual de prótons e de elétrons, fazendo com que a carga elétrica sobre o corpo seja nula.

Pela mesma analogia podemos definir corpos eletrizados positivamente e negativamente.

Um corpo eletrizado negativamente tem maior número de elétrons do que de prótons, fazendo com que a carga elétrica sobre o corpo seja negativa.

Um corpo eletrizado positivamente tem maior número de prótons do que de elétrons, fazendo com que a carga elétrica sobre o corpo seja positiva.

Eletrizar um corpo significa basicamente tornar diferente o número de prótons e de elétrons (adicionando ou reduzindo o número de elétrons).

Podemos definir a carga elétrica de um corpo (Q) pela relação:

Onde:

Q= Carga elétrica, medida em coulomb no SI

n= quantidade de cargas elementares, que é uma grandeza adimensional e têm sempre valor inteiro (n=1, 2, 3, 4 ...)

e= carga elétrica elementar

A eletrostática é basicamente descrita por dois princípios, o da atração e repulsão de cargas conforme seu sinal (sinais iguais se repelem e sinais contrários se atraem) e a conservação de cargas elétricas, a qual assegura que em um sistema isolado, a soma de todas as cargas existentes será sempre constante, ou seja, não há perdas.

Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/leidecoulomb.php

ANO LETIVO 2018