Corrente Elétrica
Lista de 15 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Corrente Elétrica com questões de Vestibulares.
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01. (FMTM) Através de dois eletrodos de cobre, mergulhados em sulfato de cobre e ligados por um fio exterior, faz-se passar uma corrente de 4,0 A durante 30 minutos. Os íons de cobre, duplamente carregados da solução, Cu++, vão sendo neutralizados num dos eletrodos pelos elétrons que chegam, depositando-se cobre (Cu++ + 2e = Cu0). Neste intervalo de tempo, o número de elétrons transportados é igual a:
Dado: e = 1,6.10-19 C
- 1,6.1019
- 3,2.1019
- 4,5.1022
- 7,6.1022.
- 9,0.1022
Resposta: C
Resolução: Para determinar o número de elétrons transportados, podemos usar a fórmula:
Carga elétrica (Q) = Corrente (I) × Tempo (t)
Sabendo que a corrente é de 4,0 A e o tempo é de 30 minutos (ou seja, 1800 segundos), podemos calcular a carga elétrica:
Q = 4,0 A × 1800 s
Q = 7200 C
Agora, queremos descobrir o número de elétrons transportados. Sabemos que a carga de um elétron (e) é igual a 1,6 × 10-19 C. Podemos usar essa informação para converter a carga elétrica em número de elétrons:
Número de elétrons = Q / e
Número de elétrons = 7200 C / (1,6 × 10-19 C)
Dividindo esses valores, temos:
Número de elétrons = 4,5 × 1022
Portanto, o número de elétrons transportados é igual a 4,5 × 1022 . A resposta correta é a opção C: 4,5 × 1022 .
02. (FMTM) Cerca de 106 íons de Na+ penetram numa célula excitada, num intervalo de tempo de 2.10-3 s, atravessando sua membrana. A área da membrana celular é de, aproximadamente, 6.10-10 m2. A intensidade da corrente elétrica através da membrana é, em ampères, igual a
Dado: carga elementar do elétron = 1,6.10-19 C
- 2,0.10-11.
- 3,2.10-11.
- 7,5.10-11.
- 8,0.10-11.
- 9,6.10-11.
Resposta: D
Resolução: Para determinar a intensidade da corrente elétrica, podemos usar a fórmula:
Corrente (I) = Carga (Q) / Tempo (t)
Sabendo que o número de íons de Na+ que penetram na célula é de 10^6, o tempo é de 2 × 10^-3 s e a carga elementar do elétron é de 1,6 × 10^-19 C, podemos calcular a carga total:
Q = Número de íons × carga elementar
Q = 10^6 × 1,6 × 10^-19 C
Q = 1,6 × 10^-13 C
Agora, podemos calcular a intensidade da corrente:
I = Q / t
I = 1,6 × 10^-13 C / 2 × 10^-3 s
I = 8 × 10^-11 A
Portanto, a intensidade da corrente elétrica através da membrana é de aproximadamente 8 × 10^-11 A. A resposta correta é a opção D: 8 × 10^-11.
03. (Anhembi-Morumbi) Considere os seguintes materiais:
1-borracha
2-porcelana
3-alumínio
4-náilon
5-vidro
6-ouro
7-mercúrio
8-madeira
Assinale a alternativa na qual os três materiais citados são bons condutores:
- 1,2 e 3
- 5,7 e 8
- 3,4 e 6
- 3,5 e 6
- 3,6 e 7
Resposta: E
Resolução: Os bons condutores de eletricidade geralmente são metais, pois possuem elétrons livres que podem se mover facilmente através do material. Dos materiais listados, apenas o alumínio, o ouro e o mercúrio são metais e, portanto, bons condutores de eletricidade.
04. (Unifesp) Num livro de eletricidade você encontra três informações: a primeira afirma que isolantes são corpos que não permitem a passagem da corrente elétrica; a segunda afirma que o ar é isolante e a terceira afirma que, em média, um raio se constitui de uma descarga elétrica correspondente a uma corrente de 10000 ampères que atravessa o ar e desloca, da nuvem à Terra, cerca de 20 coulombs. Pode-se concluir que essas três informações são
- coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 0,002 s
- coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0 s.
- conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 0,002 s.
- conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0 s.
- conflitantes, e que não é possível avaliar o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica.
Resposta: A
Resolução:
1. A primeira informação afirma que isolantes são corpos que não permitem a passagem da corrente elétrica. Essa afirmação é verdadeira, pois os isolantes têm uma baixa condutividade elétrica e não permitem que a corrente elétrica flua através deles facilmente.
2. A segunda informação afirma que o ar é isolante. Essa afirmação é falsa. Embora o ar seja geralmente considerado um isolante em condições normais, ele pode se tornar condutor em certas circunstâncias, como durante a ocorrência de um raio. Durante um raio, o ar pode se ionizar e permitir a passagem de uma corrente elétrica intensa.
3. A terceira informação afirma que um raio se constitui de uma descarga elétrica correspondente a uma corrente de 10000 ampères que atravessa o ar e desloca, da nuvem à Terra, cerca de 20 coulombs. Essa informação é verdadeira, pois um raio é uma descarga elétrica extremamente poderosa que pode atingir correntes da ordem de milhares de ampères e deslocar uma quantidade significativa de carga elétrica.
Portanto, as informações são: I) verdadeira, II) falsa e III) verdadeira.
Em relação ao cálculo do tempo médio de uma descarga elétrica, com base nos dados fornecidos (corrente de 10000 ampères e carga de 20 coulombs), podemos usar a fórmula:
Q = I * t
Onde Q é a carga, I é a corrente e t é o tempo.
Substituindo os valores, temos:
20 C = 10000 A * t
t = 20 C / 10000 A
t = 0,002 s
Portanto, o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica, com base nos dados fornecidos, é de 0,002 segundos ou 2,0 x 10^-3 s.
Assim, a resposta correta é a opção a) coerentes e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0∙10^-3 s.
05. (Unifesp) Um condutor é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 800 mA. Conhecida a carga elétrica elementar, e = 1,6 ×10-19 C, o número de elétrons que atravessa uma seção normal desse condutor, por segundo, é:
- 8,0 ×1019.
- 5,0 ×1020.
- 5,0 ×1018
- 1,6 ×1020.
- 1,6 ×1022.
Resposta: C
Resolução:
06. (UNIFESP) Uma das especificações mais importantes de uma bateria de automóvel é o ampere-hora (Ah), uma unidade prática que permite ao consumidor fazer uma avaliação prévia da durabilidade da bateria. Em condições ideais, uma bateria de 50 Ah funciona durante 1 h quando percorrida por uma corrente elétrica de intensidade 50 A, ou durante 25 h, se a intensidade da corrente for 2 A. Na prática, o ampere-hora nominal de uma bateria só é válido para correntes de baixa intensidade – para correntes de alta intensidade, o valor efetivo do ampere-hora chega a ser um quarto do valor nominal. Tendo em vista essas considerações, pode-se afirmar que o amperehora mede a a
- potência útil fornecida pela bateria.
- potência total consumida pela bateria.
- força eletromotriz da bateria.
- energia potencial elétrica fornecida pela bateria.
- quantidade de carga elétrica fornecida pela bateria.
Resposta: E
Resolução:
07. (UNIFESP) Uma das grandezas que representa o fluxo de elétrons que atravessa um condutor é a intensidade da corrente elétrica, representada pela letra i. Trata-se de uma grandeza
- vetorial, porque a ela sempre se associa um módulo, uma direção e um sentido.
- escalar, porque é definida pela razão entre grandezas escalares: carga elétrica e tempo.
- vetorial, porque a corrente elétrica se origina da ação dovetor campo elétrico que atua no interior do condutor.
- escalar, porque o eletromagnetismo só pode ser descrito por grandezas escalares.
- vetorial, porque as intensidades das correntes que convergem em um nó sempre se somam vetorialmente.
Resposta: B
Resolução: A intensidade da corrente elétrica, representada pela letra i, é uma grandeza escalar, porque é definida pela razão entre grandezas escalares: a carga elétrica e o tempo.
08. (UERJ) Pela seção de um condutor metálico submetido a uma tensão elétrica, atravessam 4,0 × 1018 elétrons em 20 segundos.
A intensidade média da corrente elétrica, em ampere, que se estabelece no condutor corresponde a:
- 1,0 × 10−2
- 3,2 × 10−2
- 2,4 × 10−3
- 4,1 × 10−3
Resposta: B
Resolução:
09. (UEL-PR) 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:
- 0,08
- 0,20
- 5,00
- 7,20
- 120
Resposta: B
Resolução:
10. (UEL-PR) Leia o texto a seguir.
Um raio é uma descarga elétrica na atmosfera. Geralmente, ele começa com pequenas descargas elétricas dentro da nuvem, que liberam os elétrons para iniciar o caminho de descida em direção ao solo. A primeira conexão com a terra é rápida e pouco luminosa para ser vista a olho nu. Quando essa descarga, conhecida como “líder escalonado”, encontra-se a algumas dezenas de metros do solo, parte em direção a ela outra descarga com cargas opostas, chamada de “descarga conectante”. Forma-se então o canal do raio, um caminho ionizado e altamente condutor. É neste momento que o raio acontece com a máxima potência, liberando grande quantidade de luz e som.
(Adaptado de: SABA, M. M. F. A Física das Tempestades e dos Raios. Física na Escola. v.2. n.1. 2001.)
Com base no texto e nos conhecimentos sobre eletrostática, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.
( ) A maioria das descargas elétricas atmosféricas ocorre quando o campo elétrico gerado pela diferença de cargas positivas e negativas é próximo de zero.
( ) A corrente elétrica gerada pelo raio produz um rápido aquecimento do ar, e sua inevitável expansão produz o som conhecido como trovão.
( ) A corrente elétrica gerada a partir de um raio pode ser armazenada e utilizada, posteriormente, para ligar o equivalente a 1000 lâmpadas de 100 watts.
( ) Para saber a distância aproximada em que um raio caiu, é preciso contar os segundos entre a observação do clarão e o som do trovão. Ao dividir o valor por 3, obtém-se a distância em quilômetros.
( ) A energia envolvida em um raio produz luz visível, som, raios X e ondas eletromagnéticas com frequência na faixa de AM.
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.
- V, V, F, F, V.
- V, F, V, V, F.
- V, F, F, F, V.
- F, V, F, V, V.
- F, F, V, V, F
Resposta: D
Resolução: Falsa – Se o campo elétrico gerado pela diferença de cargas fosse próximo de zero, a rigidez dielétrica do ar não seria rompida e as descargas não ocorreriam.
Verdadeira – Definição de trovão.
Falsa – Não há como armazenar a corrente elétrica de um raio.
Verdadeira – Adotando a velocidade do som no ar como 340 m/s, imagine um intervalo de tempo entre a observação do clarão e o som do trovão de 6 s. A distância aproximada da queda do raio seria de 2040 m ou 2,04 km. Ao dividir 6 s por 3, encontramos uma distância aproximada de 2 km.
Verdadeira.
11. (Enem PPL) Carregadores elétricos são projetados para fornecerem energia a baterias recarregáveis, como as usadas em aparelhos celulares e máquinas fotográficas. As especificações típicas de um desses dispositivos são:
Carregador:
Entrada AC 100-240 V / 200 mA / 50-60 Hz
Saída DC 5,0 V / 1 000 mA
Bateria recarregável:
1,5 V / 4 000 mAh
Usando o carregador com corrente máxima, o tempo total de recarga dessa bateria totalmente descarregada, em hora, é
- 1/6.
- 5/6.
- 4.
- 6.
- 8.
Resposta: C
Resolução:
12. (UEMA) Uma corrente elétrica com intensidade de 8,0 A percorre um condutor metálico. A carga elementar é |e| = 1,6.10-19C. Determine o tipo e o número de partículas carregadas que atravessam uma secção transversal desse condutor, por segundo, e marque a opção correta:
- Elétrons; 4,0.1019 partículas
- Elétrons; 5,0.1019 partículas
- Prótons; 4,0.1019 partículas
- Prótons; 5,0.1019 partículas
- Prótons num sentido e elétrons no outro; 5,0.1019 partículas
Resposta: B
Resolução: Começa em 2:53
13. (UNISA) A corrente elétrica nos condutores metálicos é constituída de:
- Elétrons livres no sentido convencional.
- Cargas positivas no sentido convencional.
- Elétrons livres no sentido oposto ao convencional.
- Cargas positivas no sentido oposto ao convencional.
- Íons positivos e negativos fluindo na estrutura cristalizada do metal.
Resposta: C
Resolução: O sentido real da corrente elétrica é oposto ao sentido convencional adotado.
14. (UNITAU) Numa secção transversal de um fio condutor passa uma carga de 10C a cada 2,0s. A intensidade da corrente elétrica neste fio será de:
- 5,0mA
- 10mA
- 0,50A
- 5,0A
- 10A
Resposta: D
Resolução:
15. (AFA) Num fio de cobre passa uma corrente contínua de 20A. Isso quer dizer que, em 5,0s, passa por uma secção reta do fio um número de elétrons igual a: (e = 1,6 . 10-19 C).
- 1,25 . 1020
- 3,25 . 1020
- 4,25 . 1020
- 6,25 . 1020
- 7,00 . 1020
Resposta: D
Resolução: