Energia e fenómenos elétricos

ESCOLA SECUNDÁRIA DE PINHAL DO REI
Ficha Formativa
FÍSICA E QUÍMICA A 10.º ANO
Energia e fenómenos elétricos
1. Associa o número do item da coluna I à letra identificativa do elemento da coluna II.
Estabelece a correspondência correta entre as grandezas elétricas e os seus significados.
Coluna I
Coluna II
1- Corrente elétrica
A- Oposição à passagem da corrente elétrica que um
condutor apresenta.
2 - Diferença de potencial elétrico
B- Fluxo ordenado de portadores de carga que transportam
energia elétrica recebida de uma fonte.
3 - Resistência elétrica
C- Grandeza física que está diretamente relacionada com a
quantidade de energia elétrica fornecida pelos geradores.
2. Completa as frases com as opções corretas.
Num fio elétrico, a corrente elétrica é tanto maior quanto __________ for o número de eletrões que
passam numa secção reta do fio, num segundo.
O valor da corrente elétrica mede-se com um _______________, cuja unidade de medida é o _____________.
3. Responde às seguintes questões.
Embora atualmente se utilizem mais os aparelhos digitais, há ainda aparelhos com escalas, como a que é
representada na figura.
a) Identifica a grandeza elétrica medida por este aparelho.
b) Indica:
i. o nome do aparelho de medida representado na figura;
ii. o alcance máximo do aparelho;
iii. o valor da menor divisão;
iv. o valor lido no mostrador deste aparelho.
4. Seleciona a opção correta.
Uma corrente elétrica de 25 A é mais intensa do que outra corrente elétrica que passa na secção
transversal de um condutor com…
a) uma carga de 30 C, por segundo.
b) uma carga de 50000 mC, por segundo.
c) uma carga com 4C, por segundo.
d) uma carga elétrica com 20 kC, por segundo.
5. Responde à seguinte questão.
Indica o significado do valor inscrito na pilha apresentada na figura ao lado.
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6. Responde às seguintes questões.
O gráfico representa a intensidade da corrente elétrica em função da diferença de potencial aplicada
nos terminais de um condutor, a uma dada temperatura.
a) Qual o significado do declive da reta?
b) Calcula a resistência elétrica do condutor.
c) Que corrente elétrica se estabelecerá nos terminais do condutor, se estes
forem sujeitos a uma tensão de 48 volts.
7. Responde às seguintes questões.
Determina, para cada esquema, o valor da grandeza elétrica que não se encontra indicado.
a)
b)
c)
8. Associa o número do item da coluna I à letra identificativa do elemento da coluna II.
Coluna I
Coluna II
1- Corrente contínua
A- AC ( ~)
2- Corrente alternada
B- DC ( = )
9. Responde às seguintes questões.
Os circuitos elétricos podem ser percorridos por corrente elétrica contínua ou corrente elétrica
alternada.
a) Observa os gráficos seguintes e identifica o que corresponde a uma corrente alternada.
b) Como se gera uma corrente alternada?
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10. Considera 3 condutores X, Y e Z e classifica as seguintes afirmações em verdadeira (V) ou falsas (F).
a) Os condutores X, Y e Z obedecem à Lei de Ohm.
b) Apenas o condutor X é linear.
c) A resistência elétrica do condutor X é de 6 .
d) A potência dissipada nos condutores X, Y e Z é, respetivamente,
75 W, 15 W e 30 W, quando sujeitos a uma diferença de
potencial de 30 V.
11. Responde à seguinte questão.
Um condutor de cobre tem o comprimento de 10 000 cm e área de secção reta igual a 0,15 cm2. Sabendo
que a resistividade do cobre é de 1,72×10-8  m, determina a resistência elétrica do cobre.
12. Os materiais podem ser condutores, semicondutores ou isoladores, conforme a sua resistência
elétrica seja baixa, média ou elevada.
Completa as frases com as opções corretas.
Quanto ___________ a resistência de um condutor metálico maior é a oposição ao movimento ordenado
dos eletrões.
Para materiais do mesmo material e espessura, quanto maior o comprimento do fio, ___________ será a
resistência.
Para condutores do mesmo material e com o mesmo comprimento quanto menor a espessura do fio,
___________ a resistência.
Quanto maior for a resistividade de um material, _________ é a condutividade elétrica do material.
Quando um material apresenta baixa condutividade elétrica é designado por _____________.
O germânio e o silício são exemplos de _______________ muito usados em dispositivos elétricos.
Opções: maior; menor; bom condutor; semicondutor; mau condutor
13. Seleciona a opção que completa corretamente a frase.
De um modo geral, a resistência elétrica dos metais…
a) é independente da temperatura.
b) diminui com a temperatura.
c) aumenta com a temperatura.
14. Responde às seguintes questões.
Na tabela seguinte estão registados dados experimentais da resistividade de um metal a diferentes
temperaturas.
ρ /10-8 Ω m
1,8
4,0
8,5
14,4
21,0
a) Esboça o gráfico que traduz a
Θ / ºC
10
20
30
40
50
variação da resistividade em função da
temperatura.
b) Descreve como varia a resistividade em função da temperatura.
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c) Qual deverá ser a resistência do metal à temperatura de 30ºC, sabendo que este condutor tem 50 m
de comprimento, com uma área de 0,10 cm2?
15. Responde à seguinte questão.
A seguinte tabela apresenta valores de resistividade de alguns materiais, à temperatura de 500 K.
Com base na informação da tabela, indica, justificando, uma
Material
Resistividade
aplicação comum do tungsténio em componentes elétricos.
10-8 Ω m
Ouro
0,087
Prata
0,024
Cobre
0,016
Alumínio
0,03
Tungsténio
0,11
16. Responde à seguinte questão.
O funcionamento de um aquecedor elétrico baseia-se na aplicação benéfica do efeito de Joule. Explica
este facto.
17. Responde à seguinte questão.
Tendo em conta as características de três tipos de lâmpadas de uso corrente nas habitações, relaciona a
eficiência energética dos LED com a energia
Lâmpada
LED
Fluorescente Incandescente
dissipada por efeito de Joule, se cada uma
compacta
destas lâmpadas estiver ligada durante 30
Potência
15 W
23W
75 W
minutos.
Brilho
1100 lúmen
18. Observa o gráfico da curva característica de uma pilha e
responde às seguintes questões.
a) O que representa o declive da reta?
b) Calcula o valor da resistência interna da pilha.
c) Determina a diferença de potencial que a pilha fornece quando a
corrente é de 4 A.
19. Considera o circuito esquematizado, no qual se intercalam as
lâmpadas de incandescência L1, L2 e L3 e os amperímetros A1, A2, A3 e A4, e
responde à seguinte questão.
Sabendo que a intensidade da corrente lida no amperímetro A1 é de 1,2 A e
no amperímetro A2 é de 0,8 A, indica, justificando, a intensidade da
corrente registada:
a) no amperímetro A3;
b) no amperímetro A4.
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20. Considera os circuitos esquematizados e responde à seguinte questão.
Quais são os valores das diferenças de potencial lidos nos voltímetros V3 e V?
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Soluções
1. 1- B; 2– C; 3– A
2. maior; amperímetro; ampere
3.
a) Diferença de potencial elétrico.
b) i. Voltímetro.
ii. 15 V
iii. 0,5 V
iv. 9,5 V
4. c)
5. O valor de 9 V indica que a diferença de potencial entre os terminais da pilha é de 9 volts, ou seja, a
pilha tem capacidade para fornecer uma energia de 9 joules por unidade de carga que atravessa um
condutor ligado aos terminais dessa pilha.
6.
a) O valor do declive da reta corresponde ao valor da resistência do condutor.
b) 6 Ω
c) 8 A
7.
a) I = 0,22 A
b) U =18 V
c) R = 6 Ω
8. 1- B; 2- A
9.
a) B
b) Uma corrente alternada gera-se quando uma fonte de tensão elétrica inverte a sua polaridade
periodicamente, o que provoca uma inversão periódica no sentido do movimento dos eletrões
que percorrem um condutor metálico, ligado à fonte de tensão elétrica.
10. a) F; b) V; c) V; d) F
11. 0,11 
12. maior; maior; menor; menor; mau condutor; semicondutor
13. c)
14.
a) Gráfico
b) A resistividade do metal aumenta com o aumento da temperatura.
c) 0,425 Ω
15. O tungsténio é utilizado nos filamentos das lâmpadas de incandescência, uma vez que a sua
resistividade, a altas temperaturas, é bastante elevada em relação a outros materiais.
16. O funcionamento dos aquecedores elétricos baseia-se no efeito térmico da corrente elétrica,
provocado pela passagem da corrente através de um condutor elétrico, envolvendo a transferência
de energia como calor para a vizinhança. Neste caso, o efeito de Joule é benéfico pois o aquecedor é
tanto mais eficiente quanto mais calor conseguir transferir para a vizinhança.
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17. Para se obter a mesma luminosidade a que necessita menos potência é a lâmpada LED, pelo que a
fração de energia dissipada por efeito de Joule é muito menor. Este facto torna estas lâmpadas
muito mais económicas.
18.
a) Resistência interna da pilha.
b) 2 Ω
c) 4 V
19.
a) A3  0,4 A; Num circuito em paralelo, a intensidade da corrente elétrica é a soma das
intensidades no circuito principal.
b) A4 = A1  1,2 A; Num circuito elétrico em série, a intensidade da corrente tem o mesmo valor
em qualquer ponto do circuito.
20. V3  6V e V  30 V
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