Aula 5 - Exercícios de Sala

1> Durante os 4,0 min em que uma corrente de 5,0 A atravessa um fio, (a) quantos coulombs e (b) quantos elétrons passam por uma seção reta do fio?

2> Um ser humano pode morrer se uma corrente elétrica da ordem de 50 mA passar perto do coração. Um eletricista trabalha com as mãos suadas, o que reduz consideravelmente a resistência da pele, segura dois fios desencapados, um em cada mão. Se a resistência do corpo do eletricista é de 2000 Ohms, qual é a menor diferença de potencial entre os fios capaz de produzir um choque mortal?

3> Um fio elétrico tem 1,0 mm de diâmetro, 2,0 m de comprimento e uma resistência de 50 mOhm. Qual é a resistividade do material do fio?

4> Um fio tem uma resistência R. Qual é a resistência de um segundo fio, feito do mesmo material, com metade do comprimento e metade do diâmetro?

5> Um fio com uma resistência de 6 Ohms é esticado de tal forma que o comprimento se torna três vezes maior que o inicial. Determine a resistência do fio após a operação, supondo que a resistividade e a densidade do material permaneçam as mesmas.

6> Uma lâmpada de 100 W é ligada a uma tomada de parede de 120 V. (a) Quanto custa deixar a lâmpada ligada continuamente durante um mês de 31 dias? Suponha que o preço da energia elétrica é de $0,06/ kWh. (b) Qual é a resistência da lâmpada? (c) Qual é a corrente na lâmpada?

Aula 5 - Corrente Elétrica

Começaremos falando  de Superfícies Equipotenciais, resolveremos um exercício e iniciaremos a Eletrodinâmica com o conceito e definição da corrente elétrica

Após essa discussão veremos como calcular e o seu sentido. Veremos também que existem tipos diferentes de correntes.

Falaremos do conceito de Potência Elétrica e energia consumida. Logo após resolveremos vários exercícios.

Discutiremos também sobre Resistência, Resistividade e Condutividade.

Falaremos da Lei de Ohm e da sua importância.

Relacionaremos Potência com Resistência e resolveremos vários problemas.

Universo Mecânico - Bateria

Viagem na Eletricidade

Nossa 5ª Aula:

Aula 4 - Questionário

Aula 4 - Exercícios de Sala

1> A superfície quadrada da figura tem 3,2 mm de lado e está imersa em um campo elétrico uniforme de módulo E = 1800 N/C e com linhas de campo fazendo um ângulo de 35º com a normal, como mostra a figura, Tome essa normal como apontando para fora, como se a superfície fosse a tampa da caixa. Calcule o fluxo elétrico através da superfície.

2> Observa-se experimentalmente que o campo elétrico em uma certa região da atmosfera terrestre aponta verticalmente para baixo. A uma altitude de 300 m, o campo tem um módulo de 60,0 N/C; a uma altitude de 200 m, o módulo é 100 N/C. Determine a carga em excesso contida em um cubo com 100 m de aresta e faces horizontais a 200 e 300 m de altitude.

3> Cargas puntiformes de 12 x 10ˆ-9 C, - 12 x 10ˆ-9 C e 4 x 10ˆ-9 C são colocadas nos vértices de um triângulo equilátero de lado igual a 10 cm. Determine a energia potencial elétrica do sistema de cargas.  

4> Uma partícula cuja carga é q = 3 x 10ˆ-9 C move-se do ponto a ao ponto b, ao longo de uma linha reta. A distância total é d = 50 cm. O campo elétrico é uniforme ao longo desta linha, na direção de a para b, com módulo E = 200 N/C. Determine (a) a força sobre q, (b) o trabalho realizado pelo campo e (c) a diferença de potencial Va - Vb.

5> Na figura abaixo, qual é o potencial elétrico no ponto P devido às quatro partículas, q = 5,00 fC e d = 4 cm?

6> Na figura abaixo, quando um elétron se desloca de A para B ao longo de uma linha de campo elétrico, o campo elétrico realiza um trabalho de 3,94 x 10ˆ-19 J. Qual a diferença de potencial elétrico:

(a) VB - VA;

(b) VC - VA;

(c) VC - VB?

Aula 4 - Lei de Gauss e Grandezas Básicas

Terminaremos a Lei de Gauss resolvendo um exercício e logo depois iremos discutir sobre o potencial elétrico. Começaremos pelo conceito de Energia Potencial Elétrica. Veremos que para fornecer energia potencial elétrica para uma carga negativa, devemos colocá-la numa região negativa, pois essa mesma região irá fazer com que essa carga realize trabalho. A expressão da variação da energia potencial igual ao trabalho negativo (usada em Física II) também funciona em eletricidade.

O conceito de potencial elétrico (energia potencial pela carga):

V = Ep/q

Onde V é medido no SI em Volts (homenagem a Alessandro Volta).

Relacionando os dois conceitos e chegaremos numa importante expressão que nos mostra a importância da diferença de potencial na movimentação de carga (estamos no limite da eletrostática para a eletrodinâmica).

W = q (Vf - Vi)

Discutiremos a energia potencial elétrica para um par de cargas (Lembra que usamos U no lugar de Ep):

Mostraremos também como determinar o potencial elétrico de uma carga Pontual (no lugar de d usamos r):

O conceito de Superfícies Equipotenciais:

Potencial Elétrico - Parte 1

Potencial Elétrico - Parte 2

Relâmpagos

Livros Interessantes

Nossa aula:

Aula 3 - Questionário

 

Aula 3 - Exercícios de Sala

1> Qual é o módulo de uma carga de prova sob a ação de uma força de 5 N, cujo campo elétrico tem módulo de 2,0 N/C?

2> Qual é o módulo de uma carga pontual cujo campo elétrico a 50 cm de distância tem módulo de 2,0 N/C?

3> Na figura abaixo, as quatro partículas são mantidas fixas e têm cargas q1 = q2 = +5e, q3 = +3e e q4 = -12e. A distância d = 5,0 micro m. Qual é o módulo do campo elétrico no ponto P?

4> A superfície quadrada da figura tem 3,2 mm de lado e está imersa em um campo elétrico uniforme de módulo E = 1800 N/C e com linhas de campo fazendo um ângulo de 35º com a normal, como mostra a figura, Tome essa normal como apontando para fora, como se a superfície fosse a tampa da caixa. Calcule o fluxo elétrico através da superfície.

5> Observa-se experimentalmente que o campo elétrico em uma certa região da atmosfera terrestre aponta verticalmente para baixo. A uma altitude de 300 m, o campo tem um módulo de 60,0 N/C; a uma altitude de 200 m, o módulo é 100 N/C. Determine a carga em excesso contida em um cubo com 100 m de aresta e faces horizontais a 200 e 300 m de altitude.