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Exercícios sobre eletrodinâmica

Teste seus conhecimentos por meio desta lista de exercícios sobre eletrodinâmica, área da Física que estuda os fenômenos relacionados às cargas elétricas em movimento.

Perguntas

Questão: 1

(Enem) Alguns peixes, como o poraquê, a enguia-elétrica da Amazônia, podem produzir uma corrente elétrica quando se encontram em perigo. Um poraquê de 1 metro de comprimento, em perigo, produz uma corrente em torno de 2 ampères e uma voltagem de 600 volts.

O quadro apresenta a potência aproximada de equipamentos elétricos.

Quadro mostrando a potência aproximada de equipamentos elétricos em uma questão do Enem sobre eletrodinâmica.

O equipamento elétrico que tem potência similar àquela produzida por esse peixe em perigo é o

A) exaustor.

B) computador.

C) aspirador de pó.

D) churrasqueira elétrica.

E) secadora de roupas.

Questão: 2

(UEL) 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

Questão: 3

(UEL) Pelo circuito elétrico esquematizado flui uma corrente elétrica:

Esquema de um circuito elétrico no qual flui uma corrente elétrica em uma questão da UEL sobre eletrodinâmica.

A diferença de potencial, em volts, nos terminais do resistor de 2,0 Ω  e a potência nele dissipada, em watts, são, respectivamente,

A) 1,0 e 0,50

B) 1,0 e 2,0

C) 2,0 e 2,0

D) 2,0 e 4,0

E) 4,0 e 8,0

Questão: 4

(Mackenzie) A diferença de potencial nos terminais de um receptor varia com a corrente conforme o gráfico abaixo.

Gráfico mostrando a diferença de potencial nos terminais de um receptor em uma questão da Mackenzie sobre eletrodinâmica.

A força contraeletromotriz e a resistência interna desse receptor são, respectivamente:

A) 25 V e 50

B) 22 V e 2

C) 20 V e 1

D) 12,5 V e 2,5

E) 11 V e 1

Questão: 5

 Um fio de cobre de resistividade elétrica de 1,7106 Ωm tem 10 metros de comprimento e 0,1 m2 de área de secção transversal. A partir dessas informações, dê a sua resistência elétrica.

A) 1,7 Ω

B) 1,7∙10-1 Ω

C) 1,7∙10-2 Ω

D) 1,7∙10-3 Ω

E) 1,7∙10-4 Ω  

Questão: 6

Determine a capacitância equivalente de três capacitores de capacitância 2 mF, sabendo que dois eles estão associados em paralelo e um deles está associado em série.

Dica: Calcule primeiro a capacitância equivalente na associação em paralelo e depois na associação em série.

A) 1,16 mF

B) 1,25 mF

C) 1,34 mF

D) 2,42 mF

E) 2,67 mF

Questão: 7

 Calcule a força eletromotriz (f.e.m.) de um gerador elétrico que tem uma resistência elétrica interna de 3 Ω, é percorrido por uma corrente elétrica de 7 A e conectado a uma ddp de 19 V .

A) 8 V

B) 19 V

C) 25 V

D) 32 V

E) 40 V 

Questão: 8

Calcule a resistência elétrica equivalente entre três resistores de 20 Ω cada, associados em série.

A) 20 Ω  

B) 30 Ω

C) 40 Ω

D) 50 Ω

E) 60 Ω

Questão: 9

 Um aparelho com uma resistência elétrica de 22 Ω  é conectado a determinada diferença de potencial elétrico e passa a ser atravessado por uma corrente elétrica de 5 A. A partir dessas informações, determine a ddp em que se conecta o aparelho.

A) 50 V

B) 110 V

C) 180 V

D) 220 V

E) 300 V 

Questão: 10

 Calcule a resistência elétrica equivalente aproximada entre três resistores de 15 Ω , 20 Ω  e 25 Ω , associados em paralelo.

A) 6,4 Ω

B) 7,5 Ω

C) 8,6 Ω

D) 9,7 Ω

E) 10,8 Ω 

Questão: 11

 O circuito elétrico de um liquidificador possui um resistor de resistência elétrica R. Sabendo que ao conectá-lo a uma tomada de 220 V ele passa a ser percorrido por uma corrente elétrica de 27,5 A, calcule a resistência elétrica desse resistor.

A) 6 Ω

B) 7 Ω

C) 8 Ω

D) 9 Ω

E) 10 Ω 

Questão: 12

Quais das alternativas apresentam a unidade de medida correspondente às grandezas físicas estudadas na eletrodinâmica?

I. A resistividade elétrica é medida em [Ω∙m]-1.

II. A resistência elétrica é medida em ohm.

III. A carga elétrica é medida em coulomb.

IV. A ddp elétrica é medida em volts por metro.

V. A corrente elétrica é medida em volts.

A) Alternativas I e II.

B) Alternativas III e IV.

C) Alternativas I e V.

D) Alternativas II e III.

E) Alternativas II e IV.

Respostas

Questão: 1

Alternativa D.

Primeiramente, calcularemos a potência elétrica produzida pelo peixe, através da fórmula que a relaciona à corrente elétrica e à tensão elétrica:

P=U\cdot i

P=600\cdot2

P=1200\ W

De acordo com a tabela, o equipamento elétrico que tem a potência elétrica mais próxima da potência elétrica do peixe é a churrasqueira elétrica.

Questão: 2

Alternativa B.

Primeiramente, convertemos o tempo de minutos para segundos:

1min{=60\ s}

Por fim, calculamos a corrente elétrica através da fórmula que a relaciona à carga elétrica e ao tempo:

i=\frac{Q}{t}

i=\frac{12}{60}

i=0,2\ A

Questão: 3

Alternativa A.

Para escrevermos a expressão algébrica adotaremos o sentido da corrente elétrica e da malha como no sentido horário. Então, iniciando do resistor de 4 Ω, obtemos:

+4i-7,5+2i+4i+2,5=0

+10i-5=0

10i=5

i=\frac{5}{10}

i=0,5\ A

A diferença de potencial elétrico no resitor é de 2,0 Ω, então calcularemos a partir da 1ª lei de Ohm:

U=R\cdot i

U=2\cdot0,5

U=1\ V

Já a potência elétrica dissipada nesse resistor será calculada através da sua fórmula:

P=R\cdot i^2

P=2\cdot{0,5}^2

P=0,5\ W

Questão: 4

Alternativa C.

Calcularmos a força contraeletromotriz e a resistência elétrica interna desse receptor elétrico através de um sistema de equações, utilizando para isso a equação dos receptores elétricos:

\begin{cases} 22=ε'+r'∙2\\ 25=ε'+r'∙5 \end{cases}

Primeiramente, isolaremos a resistência elétrica interna na primeira equação:

r^\prime=\frac{22-\varepsilon\prime}{2}

Depois, substituiremos essa expressão na segunda equação:

25=\varepsilon\prime+\left(\frac{22-\varepsilon\prime}{2}\right)\cdot5

25=\varepsilon\prime+\frac{110-5\varepsilon\prime}{2}

Multiplicando tudo por dois, encontraremos a força contraeletromotriz:

50=2\varepsilon\prime+110-5\varepsilon\prime

50-110=2\varepsilon\prime-5\varepsilon\prime

-60=-3\varepsilon\prime

60=3\varepsilon\prime

\varepsilon^\prime=\frac{60}{3}

\varepsilon^\prime=20\ V

Por fim, substituindo na equação em que isolamos, encontraremos a resistência elétrica interna:

^\prime=\frac{22-\varepsilon\prime}{2}

r^\prime=\frac{22-20}{2}

r^\prime=\frac{2}{2}

r^\prime=1\ \Omega

Questão: 5

Alternativa E.

Calcularemos a resistência elétrica do fio, através da 2ª lei de Ohm:

R=\rho\cdot\frac{L}{A}

R=1,7\cdot{10}^{-6}\cdot\frac{10}{0,1}

R=1,7\cdot{10}^{-6}\cdot100

R=1,7\cdot{10}^{-6}\cdot1\cdot{10}^2

R=1,7\cdot{10}^{-6+2}

R=1,7\cdot{10}^{-4\ }\Omega\

Questão: 6

Alternativa C.

Primeiramente, calcularemos a capacitância equivalente dessa associação em paralelo, através da sua fórmula:

{C_{12}=C}_1+C_2

C_{12}=2+\ 2

C_{12}=4\ mF

Por fim, calcularemos a capacitância equivalente na associação em série, através da sua fórmula:

C_{eq}=\frac{C_3\cdot C_{12}}{C_3+C_{12}}

C_{eq}=\frac{2\cdot4}{2+4}

C_{eq}=\frac{8}{6}

C_{eq}\cong1,34\ mF

Questão: 7

Alternativa E.

Calcularemos a força eletromotriz desse gerador elétrico, através da equação do gerador elétrico:

U=\varepsilon-r\cdot i

19=\varepsilon-3\cdot7

19=\varepsilon-21

\varepsilon=19+21

\varepsilon=40\ V

Questão: 8

Alternativa E.

Calcularemos a resistência elétrica equivalente da associação de resistores em série através da soma de todas as resistências elétricas:

{R_{eq}=R}_1+R_2+R_3

R_{eq}=20+20+20

R_{eq}=60\ \Omega

Questão: 9

Alternativa B.

Calcularemos a tensão elétrica através da sua fórmula:

U=R\cdot i

U=22\cdot5

U=110\ V

Questão: 10

Alternativa A.

Calcularemos a resistência elétrica equivalente dos resistores associados em paralelo através da sua fórmula geral:

\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}

\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{15}+\frac{1}{20}+\frac{1}{25}

\frac{1}{R_{eq}}=\frac{20+15+12}{300}

\frac{1}{R_{eq}}=\frac{47}{300}

R_{eq}=\frac{300}{47}

R_{eq}\approx6,4\ \Omega

Questão: 11

Alternativa C.

Calcularemos a resistência elétrica do resistor através da sua fórmula:

R=\frac{U}{i}

R=\frac{220}{27,5}

R=8\ \Omega

Questão: 12

Alternativa D.

I. A resistividade elétrica é medida em [Ω∙m]-1. (incorreta)
A resistividade elétrica é medida em [Ω∙m].

II. A resistência elétrica é medida em ohm. (correta)

III. A carga elétrica é medida em coulomb. (correta)

IV. A ddp elétrica é medida em volts por metro. (incorreta)
A ddp é medida em volts.

V. A corrente elétrica é medida em volts. (incorreta)
A corrente elétrica é medida em ampère. 


Fonte: Brasil Escola - https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-eletrodinamica.htm