Resolução Comentada – Eletrodinâmica Corrente elétrica – Energia elétrica – Potência elétrica
Resolução Comentada
Eletrodinâmica
Corrente elétrica – Energia elétrica – Potência elétrica
01-(ENEM-MEC)
Para você acender a lâmpada ela deve ser submetida a uma diferença de potencial (tensão, voltagem) e, consequentemente percorrida por corrente elétrica — os dois pólos da lâmpada são a parte
inferior da rosca (ponto I) e a parte lateral da lâmpada (ponto L) — os dois polos da pilha estão indicados na figura — para que a lâmpada acenda o ponto L deve estar ligados a um dos pólos da pilha e o ponto I da lâmpada ao outro polo da pilha, o que ocorre nas situações 1, 3 e 7 — R- D.
02-(ENEM-MEC)
Quanto maior o número de equipamentos elétricos, maior o consumo de energia (III) — observe na expressão W=Po.Δt que o consumo de energia W depende também da potência do equipamento Po (I) e do tempo Δt de funcionamento (II) — R- E
03-(ENEM-MEC)
Observe que em cada uma das recomendações você está tentando diminuir o efeito Joule, ou seja, a transformação de energia elétrica em térmica — R- C
04-(ENEM-MEC)
A energia elétrica é expressa por W=Po.Δt, medida em megawatts.hora (MW.h) e não megawatts por hora (MW/h) — R- D
05-(ENEM-MEC)
Observe na tabela que na versão U=220V, a potência máxima da torneira é de P=5500W — cálculo da resistência R da torneira, quando está funcionando na potência máxima — P=U2/R — 5500=(220)2/R — R=8,8Ω — quando você ligar essa torneira de R=8,8Ω na tensão nominal de U’=127V, a nova potência elétrica dissipada será — P’=U’2/R=(127)2/8,8 — P’=1830W — R- A.
06-(ENEM-MEC)
O relógio indicou um consumo de 2.563 kwh no mês anterior e de 2.783 kwh na última leitura — a diferença entre essas duas medidas determina um consumo de 220 kwh no período de um mês — regra de três — 1 kwh – R$ 0,20 — 220 kwh – C — C=0,20×220 — C= R$ 44,00 — R- E
07– (UFSM-RS)
Se você não domina a teoria, leia-a atentamente a seguir:
Corrente elétrica (i) — Num fio metálico condutor, os elétrons livres não estão em repouso e seus movimentos são totalmente desordenados. Para orientá-los estabelece-se entre dois pontos desse condutor uma diferença de potencial (ddp), que origina um campo elétrico (
), responsável pela orientação do movimento desses elétrons livres. Sendo a carga de um elétron negativa, eles se movem em sentido contrário ao do campo elétrico. Observe na figura, que, devido à diferença de
potencial (VA – VB), os elétrons livres (portadores de carga) são repelidos pelo pólo negativo , de potencial VB da bateria (gerador) e atraídos pelo pólo positivo VA, deslocando-se no sentido anti-horário.
Sentido da corrente elétrica – por convenção, o sentido da corrente elétrica é contrário ao sentido do movimento dos portadores de carga negativa. Assim, num condutor sólido, o sentido da corrente elétrica é contrário
ao do movimento dos elétrons livres, nos líquidos, contrário ao movimento dos íons negativos e nos gases, contrário ao do movimento dos elétrons.
Intensidade da corrente elétrica (i) – Seja um condutor metálico de seção transversal S, sendo percorrido por
uma corrente elétrica. Se, por S, passam n elétrons (portadores de carga) num intervalo de tempo (Δt), o módulo da carga elétrica total (Q) que flui por S nesse intervalo de tempo será — Q=n.e — onde e é o módulo da carga elétrica elementar (de um elétron) e n é um número inteiro.
Define-se a intensidade de corrente elétrica como sendo a grandeza escalar — i=Q/Δt. Esta expressão fornece a intensidade média de corrente elétrica mas também pode medir corrente elétrica constante.
A unidade de corrente elétrica no SI é o ampère ( em homenagem ao físico e matemático francês André Marie Ampère “1775-1836”), de símbolo A.
I=Q/Δt — 1 ampère=1 coulomb/1 segundo — 1A=1C/1s
No exercício — Q=n.e=1018.1,6.10-19 — Q=1,6.10-1C — i=Q/Δt=0,16/1 — i=0,16 A — R- C
08-(UNIFESP-SP)
A primeira afirmação é correta e a segunda é falsa, pois o ar pode ser condutor conforme a terceira afirmativa — i=Q/Δt — 10.000=20/Δt — Δt=20/10.000=0,002s — R- C
09-(FUVEST-SP)
i=Q/Δt — 300.000=Q/0,5 — Q=150.000C — fração f=Q/QTerra=150.000/600.000 — f=1/4 — R- C
10-(UPE-PE)
i=ΔQ/Δt — 0,3= ΔQ/120 — ΔQ=36C — Q=n.e — 36=n.1,6.10-19 — n=2,25.1020 elétrons — R- E
11-(UFPE-PE)
Em todo gráfico corrente elétrica x tempo a carga elétrica Q é numericamente igual à área
compreendida entre a reta representativa e o eixo do tempo (figura) — área de um trapézio — Q=(B + b).h/2=(4 + 1).4/2 — Q=10C
R- B.
12-(UECE-CE)
Cálculo da corrente elétrica fornecida pela bateria — P=iU — 60=i.12 — i=5 A — a carga Q fornecida pela bateria é a mesma que o sistema de som recebe, fornecendo 5 A de corrente durante — i=Q/Δt — 5= 60/Δt — Δt=60/5 — Δt=12h — R- C
13-(UFJF-MG)
P=iU — 7.200=i.120 — i=60 A — Wtotal=4kW.2h + 6kW.2h + 2kW.2h — Wtotal=24kWh — W=24.30 =720kWh — preço — p=720.0,5 — p=R$ 360,00 — R- B.
14-(PUC-RJ)
Dados: P = 4.500 W — U = 110 V — P = i U — i = P/U=4.500/110=40,9 A — portanto o disjuntor escolhido deverá ser o de 45 A, que é o valor mais próximo do acima do calculado — R- C
15- (UNIFOR-CE)
A tensão alternada produzida pelos geradores na usina hidrelétrica é relativamente baixa. Assim, para que se possa abastecer diferentes centros utilizando linhas de transmissão, essa tensão é aumentada até centenas ou milhares de kV por meio de transformadores. Ao atingir os centros de consumo, a tensão é reduzida, por exemplo, a algumas dezenas de kV, pelos transformadores das subestações e distribuída para o público. A tensão de transmissão é elevada e a corrente diminuída porque assim se podem utilizar fios condutores mais finos (mais leves, mais baratos) já que, para que a potência seja a mesma (P=Ui) se você aumentar a tensão (U) você deve diminuir a corrente i.
R- E