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. 1,6.1019
  2. 3,2.1019
  3. 4,5.1022
  4. 7,6.1022.
  5. 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

  1. 2,0.10-11.
  2. 3,2.10-11.
  3. 7,5.10-11.
  4. 8,0.10-11.
  5. 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. 1,2 e 3
  2. 5,7 e 8
  3. 3,4 e 6
  4. 3,5 e 6
  5. 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

  1. coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 0,002 s
  2. coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0 s.
  3. conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 0,002 s.
  4. conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0 s.
  5. 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:

  1. 8,0 ×1019.
  2. 5,0 ×1020.
  3. 5,0 ×1018
  4. 1,6 ×1020.
  5. 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

  1. potência útil fornecida pela bateria.
  2. potência total consumida pela bateria.
  3. força eletromotriz da bateria.
  4. energia potencial elétrica fornecida pela bateria.
  5. 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

  1. vetorial, porque a ela sempre se associa um módulo, uma direção e um sentido.
  2. escalar, porque é definida pela razão entre grandezas escalares: carga elétrica e tempo.
  3. vetorial, porque a corrente elétrica se origina da ação dovetor campo elétrico que atua no interior do condutor.
  4. escalar, porque o eletromagnetismo só pode ser descrito por grandezas escalares.
  5. 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. 1,0 × 10−2
  2. 3,2 × 10−2
  3. 2,4 × 10−3
  4. 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:

  1. 0,08
  2. 0,20
  3. 5,00
  4. 7,20
  5. 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.

  1. V, V, F, F, V.
  2. V, F, V, V, F.
  3. V, F, F, F, V.
  4. F, V, F, V, V.
  5. 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. 1/6.
  2. 5/6.
  3. 4.
  4. 6.
  5. 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:

  1. Elétrons; 4,0.1019 partículas
  2. Elétrons; 5,0.1019 partículas
  3. Prótons; 4,0.1019 partículas
  4. Prótons; 5,0.1019 partículas
  5. 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:

  1. Elétrons livres no sentido convencional.
  2. Cargas positivas no sentido convencional.
  3. Elétrons livres no sentido oposto ao convencional.
  4. Cargas positivas no sentido oposto ao convencional.
  5. 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:

  1. 5,0mA
  2. 10mA
  3. 0,50A
  4. 5,0A
  5. 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. 1,25 . 1020
  2. 3,25 . 1020
  3. 4,25 . 1020
  4. 6,25 . 1020
  5. 7,00 . 1020

Resposta: D

Resolução:

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