Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre o conteúdo de eletrodinâmica Corrente Elétrica
Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre o conteúdo de eletrodinâmica Corrente Elétrica
01-(UFRS-RS) O gráfico da figura representa a intensidade da corrente elétrica i em um fio condutor, em função do tempo
transcorrido t. Calcule a carga elétrica Q que passa por uma seção do condutor nos dois primeiros segundos.
02-(UFRS-RS) Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem.
As correntes elétricas em dois fios condutores variam em função do tempo de acordo com o gráfico mostrado a seguir, onde os fios estão identificados pelos algarismos 1 e 2.
No intervalo de tempo entre zero e 0,6 s, a quantidade de carga elétrica que atravessa uma seção transversal do fio é maior para o fio …….. do que para o outro fio; no intervalo entre 0,6 s e 1,0 s, ela é maior para o fio …….. do que para o outro fio; e no intervalo entre zero e 1,0 s, ela é maior para o fio …….. do que para o outro fio.
a) 1 – 1 – 2
b) 1 – 2 – 1
c) 2 – 1 – 1
d) 2 – 1 – 2
e) 2 – 2 – 1
03-(UFSCAR-SP) O capacitor é um elemento de circuito muito utilizado em aparelhos eletrônicos de regimes alternados ou contínuos. Quando seus dois terminais são ligados a uma fonte, ele é capaz de armazenar cargas elétricas. Ligando-o a um elemento passivo como um resistor, por exemplo, ele se descarrega. O gráfico representa uma aproximação linear da descarga de um capacitor.
Sabendo que a carga elétrica fundamental tem valor 1,6.10-19C, o número de portadores de carga que fluíram durante essa descarga está mais próximo de:
04-(UNIFOR-CE) Um circuito eletrônico foi submetido a um pulso de corrente indicada no gráfico.
Durante esse pulso, a carga elétrica que fluiu no circuito, em coulombs, foi igual a:
05-(UEL-PR) O gráfico mostra, em função do tempo t, o valor da corrente elétrica i através de um condutor.
Sendo Q a carga elétrica que circulou no intervalo de tempo de 0 a 4,0, a carga elétrica que circulou no intervalo de tempo de 4,0s a 8,0s foi:
06-(UFRS-RS) A frase “O calor do cobertor não me aquece direito” encontra-se em uma passagem da letra da música “Volta”, de Lupicínio Rodrigues. Na verdade, sabe-se que o cobertor não é uma fonte de calor e que sua função é a de isolar termicamente nosso corpo do ar frio que nos cerca. Existem, contudo, cobertores que, em seu interior, são aquecidos eletricamente por meio de uma malha de fios metálicos nos quais é dissipada energia em razão da passagem de uma corrente elétrica.
Esse efeito de aquecimento pela passagem de corrente elétrica, que se observa em fios metálicos, é conhecido como
a) efeito Joule.
b) efeito Doppler.
c) efeito estufa.
d) efeito termoiônico.
e) efeito fotoelétrico.
07-(PUC-MG) Os seguintes aparelhos são aplicações práticas do efeito de aquecimento de um fio
devido à corrente elétrica, EXCETO:
a) chuveiro elétrico.
b) ferro elétrico de passar.
c) lâmpada de incandescência.
d) flash de máquina fotográfica.
08-(UEL-PR) Em relação à corrente elétrica, considere as afirmativas a seguir.
I – A corrente elétrica é uma grandeza escalar, definida como a razão entre a variação da quantidade de carga elétrica que flui em um meio em um intervalo de tempo.
II – A corrente elétrica convencional descreve o fluxo de cargas elétricas positivas.
III – Os elétrons fluem no interior dos metais com a velocidade da luz.
IV – O campo elétrico é o responsável por fazer cargas elétricas se movimentarem em um circuito elétrico.
Assinale a alternativa CORRETA.
a) Somente as afirmativas I e II são corretas.
b) Somente as afirmativas I e III são corretas.
c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas.
e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
09-(URCA-CE) O __________________ é explicado pelo aquecimento dos condutores, ao serem percorridos por uma corrente elétrica, estando os elétrons livres no condutor metálico possuem grande mobilidade podendo se deslocar se chocando com outros átomos da rede cristalina, durante seus movimentos, sofrem contínuas colisões com os átomos da rede cristalina desse condutor.
A cada colisão, parte da energia cinética do elétron livre é transferida para o átomo com o qual ele colidiu, e esse passa a vibrar com uma energia maior. Esse aumento no grau de vibração dos átomos do condutor tem como conseqüência um aumento de temperatura. Através desse aumento de temperatura ocorre o aparecimento da incandescência que nada mais é que a luz emitida nessa temperatura.
a) efeito Compton;
b) efeito Joule;
c) efeito fotoelétrico;
d) efeito Cerenkow;
e) efeito Doppler
10-(UNIFESP-SP) 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
a) vetorial, porque a ela sempre se associa um módulo, uma direção e um sentido.
b) escalar, porque é definida pela razão entre grandezas escalares: carga elétrica e tempo.
c) vetorial, porque a corrente elétrica se origina da ação do vetor campo elétrico que atua no interior do condutor.
d) escalar, porque o eletromagnetismo só pode ser descrito por grandezas escalares.
e) vetorial, porque as intensidades das correntes que convergem em um nó sempre se somam vetorialmente.
11-(UNAMA-PA) Considere os seguintes dispositivos elétricos comuns em nosso cotidiano: uma bateria de automóvel, uma lâmpada incandescente e uma lâmpada fluorescente.
Nesta seqüência, a corrente elétrica no interior de cada aparelho é constituída, exclusivamente, por movimento de:
a) íons; elétrons; elétrons e íons
b) elétrons e íons; íons; elétrons
c) elétrons e íons; elétrons e íons; elétrons e íons
d) elétrons; elétrons; elétrons
e) íons; elétrons e íons; íons
12-(PUC-MG) Em um relâmpago, a carga elétrica envolvida na descarga atmosférica é da ordem de 10 coulombs.
Se o relâmpago dura cerca de 10-3 segundos, a corrente elétrica média, vale, em ampère:
13-(PUCCAMP-SP) A enguia elétrica ou poraquê, peixe de água doce da região amazônica chega a ter 2,5 m de comprimento e 25 cm de diâmetro.
Na cauda, que ocupa cerca de quatro quintos do seu comprimento, está situada a sua fonte de tensão – as eletroplacas. Dependendo do tamanho e da vitalidade do animal, essas eletroplacas podem gerar uma tensão de 600V e uma corrente de 2,0A, em pulsos que duram cerca de 3,0 milésimos de segundo, descarga suficiente para atordoar uma pessoa ou matar pequenos animais.
(Adaptado de Alberto Gaspar. “Física”. v.3. São Paulo: Ática, 2000, p. 135)
Numa descarga elétrica da enguia sobre um animal, o número de cargas elétricas elementares que percorre o corpo do animal, a cada pulso, pode ser estimado em:
Dado: carga elementar = 1,6 . 10-19 C
14-(UNIFESP-SP) Um condutor é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 800 mA.
Conhecida a carga elétrica elementar, e = 1,6 × 10-19C, o número de elétrons que atravessa uma seção normal desse condutor, por segundo, é
15-(UEL-PR) Se uma bateria de automóvel possui aproximadamente 44, 4 A.h de capacidade de
carga, qual a capacidade de carga (q) em Coulomb (C) e o número de elétrons (n) que ela pode fornecer?
Considere e = 1, 6 × 10-19C
a) q = 16 × 105 C, n = 10 × 1014 elétrons.
b) q = 160 × 105 C, n = 10 × 1024elétrons.
c) q = 1, 6 × 105 C, n = 1× 1024 elétrons.
d) q = 1, 6 × 104 C, n = 1× 1014elétrons.
e) q = 16 × 104C, n = 1× 1019 elétrons.
16-(UNESP-SP) O feixe de elétrons num tubo de televisão percorre uma distância de 0,50 m no espaço evacuado entre o emissor de elétrons e a tela do tubo.
Se a velocidade dos elétrons no tubo é 8. 107 m/s e se a corrente elétrica do feixe é 2,0 mA, calcule o número de elétrons que há no feixe em qualquer instante.(Considere a carga elementar como 1,6.
10-19C)
17-(UNICAMP-SP) figura abaixo mostra como se pode dar um banho de prata em objetos, como, por exemplo, em talheres.
O dispositivo consiste em uma barra de prata e do objeto que se quer banhar imersos em uma solução condutora de eletricidade.
Considere que uma corrente de 6,0 A passa pelo circuito e que cada coulomb de carga transporta aproximadamente 1,1 mg de prata.
a) Calcule a carga que passa nos eletrodos em uma hora.
b) Determine quantos gramas de prata são depositados sobre o objeto da figura em um banho de 20 minutos.
18-(UNESP-SP) Mediante estímulo, 2 . 105 íons de K+ atravessam a membrana de uma célula nervosa em 1,0 milissegundo.
Calcule a intensidade dessa corrente elétrica, sabendo que a carga elementar é 1,6 . 10-19 C.
19-(UEG-GO) Os elétrons, em um circuito no qual há uma corrente elétrica contínua, movem-se com velocidade muito pequena (apenas 0,1 mm/s, aproximadamente). Entretanto, quando ligamos o interruptor do circuito, o campo elétrico que surge no condutor é estabelecido quase instantaneamente em todo fio, pois a velocidade de propagação desse campo é praticamente igual à da luz. Então, em um tempo muito curto, todos os elétrons livres já estão em movimento, embora os elétrons que começaram a mover-se nas proximidades do interruptor só alcancem o filamento depois de um tempo muito longo. Portanto, os elétrons que provocam o aquecimento do filamento a 2500°C são aqueles presentes no seu próprio tungstênio.
LUZ, A. M.R.; ÁLVARES, B.A, “Curso de Física”. 5. ed. Eletricidade, São Paulo: Scipione, p. 155.
A propósito do assunto tratado no texto, assinale a alternativa CORRETA:
a) O efeito joule consiste na transformação de energia térmica em energia luminosa em um resistor percorrido por uma corrente elétrica.
b) As lâmpadas incandescentes foram criadas por James Watt.
c) Os filamentos dessas lâmpadas são geralmente feitos de tungstênio, que é um metal cujo ponto de fusão é baixo.
d) Para um elétron percorrer um fio de 60 cm de comprimento com velocidade constante de 0,1 mm/s seria necessário um tempo de 100 minutos.
e) Em Fahrenheit, a temperatura do filamento pode chegar 950°F.
20-(FUVEST-SP) Com o objetivo de criar novas partículas, a partir de colisões entre prótons, está sendo desenvolvido, no CERN (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares), um grande acelerador (LHC).
Nele, através de um conjunto de ímãs, feixes de prótons são mantidos em órbita circular, com velocidades muito próximas à velocidade c da luz no vácuo. Os feixes percorrem longos tubos, que juntos formam uma circunferência de 27 km de comprimento, onde é feito vácuo. Um desses feixes contém N = 3,0 × 1014 prótons, distribuídos uniformemente ao longo dos tubos, e cada próton tem uma energia cinética E de 7,0 × 1012 eV. Os prótons repassam inúmeras vezes por cada ponto de sua órbita, estabelecendo, dessa forma, uma corrente elétrica no interior dos tubos. Analisando a operação desse sistema, estime:
NOTE E ADOTE:
q = Carga elétrica de um próton = 1,6 × 10-19C
c = 3,0 × 108 m/s
1 eletron-volt = 1 eV = 1,6 × 10-19 J
a) A energia cinética total Ec, em joules, do conjunto de prótons contidos no feixe.
b) A velocidade V, em km/h, de um trem de 400 toneladas que teria uma energia cinética equivalente à energia do conjunto de prótons contidos no feixe.
c) A corrente elétrica I, em amperes, que os prótons em movimento estabelecem no interior do tubo onde há vácuo.
ATENÇÃO! Não utilize expressões envolvendo a massa do próton, pois, como os prótons estão a velocidades próximas à da luz, os resultados seriam incorretos.
21-(UFMG) Uma lâmpada fluorescente contém em seu interior um gás que se ioniza após a aplicação de alta tensão entre seus terminais. Após a ionização, uma corrente elétrica é estabelecida e os íons negativos deslocam-se com uma taxa de 1,0.1018 íons / segundo para o pólo A. Os íons positivos se deslocam, com a mesma taxa, para o pólo B.
Sabendo-se que a carga de cada íon positivo é de 1,6 x 10-19 C, pode-se dizer que a corrente elétrica na lâmpada será:
22-(UFSM-RS) Uma das aplicações dos raios X é na observação dos ossos do corpo humano.
Os raios X são obtidos quando elétrons emitidos por um filamento aquecido são acelerados por um campo elétrico e atingem um alvo metálico com velocidade muito grande. Se 1,0.1018elétrons (e=1,6.10-19C) atingem o alvo por segundo, a corrente elétrica no tubo, em A, é de:
23- (Unifesp-SP) 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
a) coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 0,002 .
b) coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0 s.
c) conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 0,002 s.
d) conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0 s.
e) conflitantes, e que não é possível avaliar o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica.
24-(FUVEST-SP) Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs.
Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300.000A. Que fração da carga elétrica da Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000A e com duração de 0,5s?
25- (UNICAMP-SP)
A experimentação é parte essencial do método científico, e muitas vezes podemos fazer medidas de grandezas físicas usando instrumentos extremamente simples.
a) Usando o relógio e a régua graduada em centímetros da figura a seguir, determine o módulo da velocidade que a extremidade
do ponteiro dos segundos (o mais fino) possui no seu movimento circular uniforme. Considere π=3
b) Para o seu funcionamento, o relógio usa uma pilha que, quando nova, tem a capacidade de fornecer uma carga q = 2,4 Ah = 8,64×103 C. Observa-se que o relógio funciona durante 400 dias até que a pilha fique completamente descarregada. Qual é a corrente elétrica média fornecida pela pilha?
26-(UPE-PE)
A corrente de 0,3 A que atravessa o peito pode produzir fibrilação (contrações excessivamente rápidas das
fibrilas musculares) no coração de um ser humano, perturbando o ritmo dos batimentos cardíacos com efeitos possivelmente fatais. Considerando que a corrente dure 2,0 min, o número de elétrons que atravessam o peito do ser humano vale — carga do elétron= 1,6 x10-19C
27-(UFMG-MG)
Um professor pediu a seus alunos que ligassem uma lâmpada a uma pilha com um pedaço de fio de cobre.
Nestas figuras, estão representadas as montagens feitas por quatro estudantes:
Considerando-se essas quatro ligações, é CORRETO afirmar que a lâmpada vai acender apenas
a) na montagem de Mateus.
b) na montagem de Pedro.
c) nas montagens de João e Pedro.
d) nas montagens de Carlos, João e Pedro.
28-(UFOP-MG)
Em uma tarde de tempestade, numa região desprovida de pára-raios, a antena de uma casa recebe
uma carga que faz fluir uma corrente de 1,2.104 A, em um intervalo de tempo de 25.10-6 s. Qual a carga total transferida para a antena?
29-(UFRN-RN)
A figura 1, abaixo, mostra o esquema de um termostato que utiliza uma lâmina bimetálica composta por dois metais diferentes – ferro e cobre – soldados um sobre o outro. Quando uma corrente elétrica aquece a lâmina acima de uma determinada temperatura, os metais sofrem deformações, que os encurvam, desfazendo o contato do termostato e interrompendo a
corrente elétrica, conforme mostra a figura 2. Com base nas informações sobre termostato (Figuras 1 e 2), é correto afirmar que a corrente elétrica é capaz de aquecer a lâmina bimetálica devido
a) ao campo elétrico gerado pelo movimento dos elétrons dentro dos metais.
b) aos choques entre os portadores de carga e os íons dos metais.
c) ao campo magnético gerado pelo movimento dos elétrons dentro dos metais.
d) ao fato de os portadores de carga moverem-se livremente nos metais.
30-(UFPE-PE)
O gráfico mostra a variação da corrente elétrica I, em ampère, num fio em função do tempo t, em segundos. Qual a carga elétrica,
em coulomb, que passa por uma seção transversal do condutor nos primeiros 4,0 segundos?
31-(FEPECS-DF)
Uma bateria completamente carregada pode liberar 2,16.105 C de carga. Uma lâmpada que necessita de
de 2,0 A para ficar acessa normalmente, ao ser ligada a essa bateria, funcionará por:
32-(UEPG-PR)
Considere um fio metálico no qual foi estabelecido um campo elétrico 
, conectando suas
extremidades aos polos de uma bateria. Os elétrons livres do fio metálico estarão sujeitos à ação da força elétrica devida ao campo e assim serão postos em movimento, dando origem a uma corrente elétrica através do fio condutor. Sobre este fenômeno, assinale o que for correto.
01. Ao longo do fio metálico a intensidade da corrente elétrica pode variar.
02. O sentido convencional da corrente elétrica através do fio é no sentido do ponto de maior potencial para o ponto de menor potencial.
04. Ao passar através do fio, parte da energia da corrente elétrica é dissipada em outras formas de energia.
08. O movimento dos elétrons livres através do fio será no sentido contrário ao do campo elétrico.
16. Se o sentido do campo elétrico estabelecido no fio metálico for invertido periodicamente, a corrente elétrica também sofrerá inversões periódicas.
33-(CEFET-MG)
Um gerador de forca eletromotriz é um dispositivo eletroeletrônico que, em um circuito, tem a
função de
a) criar portadores de cargas elétricas.
b) dissipar a energia potencial elétrica.
c) transformar a energia elétrica em movimento.
d) transferir energia aos portadores de carga elétrica.
e) possibilitar a queda da diferença de potencial elétrico.
34-(FUVEST-SP)
A lei de conservação da carga elétrica pode ser enunciada como segue:
a) A soma algébrica dos valores das cargas positivas e negativas em um sistema isolado é constante.
b) Um objeto eletrizado positivamente ganha elétrons ao ser aterrado.
c) A carga elétrica de um corpo eletrizado é igual a um número inteiro multiplicado pela carga do elétron.
d) O número de átomos existentes no universo é
constante.
e) As cargas elétricas do próton e do elétron são, em módulo, iguais.
35-(UNICAMP-SP)
Atualmente há um número cada vez maior de equipamentos elétricos portáteis e isto tem levado a grandes esforços no desenvolvimento de baterias com maior capacidade de carga, menor volume, menor peso, maior quantidade de ciclos e menor tempo de recarga, entre outras qualidades.
Outro exemplo de desenvolvimento, com vistas a recargas rápidas, é o protótipo de uma bateria de
íon-lítio, com estrutura tridimensional. Considere que uma bateria, inicialmente descarregada, é carregada com uma corrente média im = 3,2 A até atingir sua carga máxima de Q = 0 8 Ah . O tempo gasto para carregar a bateria é de
a) 240 minutos.
b) 90 minutos.
c) 15 minutos.
d) 4 minutos.
36-(FUVEST-SP)
Na década de 1780, o médico italiano Luigi Galvani realizou algumas observações, utilizando rãs recentemente dissecadas. Em um dos experimentos, Galvani tocou dois pontos da musculatura de uma rã com dois arcos de metais diferentes, que estavam em contato entre si, observando uma contração dos músculos, conforme mostra a figura:
Interpretando essa observação com os conhecimentos atuais, pode-se dizer que as pernas da rã continham soluções diluídas de sais. Pode-se, também, fazer uma analogia entre o fenômeno observado e o funcionamento de uma pilha. Considerando essas informações, foram feitas as seguintes afirmações:
I. Devido à diferença de potencial entre os dois metais, que estão em contato entre si e em contato com a solução salina da perna da rã, surge uma corrente elétrica.
II. Nos metais, a corrente elétrica consiste em um fluxo de elétrons.
III. Nos músculos da rã, há um fluxo de íons associado ao movimento de contração.
Está correto o que se afirma em
a) I, apenas.
b) III, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.