exercícios de eletrodinâmica e outras observações

EXERCÍCIOS E OUTRAS OBSERVAÇÕES DE ELETRODINÂMICA
1. Desenhe esquematicamente um circuito elétrico que contenha uma pilha, uma lâmpada e os fios que os
ligam, e indique o sentido dos elétrons.
2. O que vai acontecer com a tensão, a corrente e a resistência se colocarmos mais pilhas em série (em “fila”,
uma encostada na outra) no circuito? Desenhe o novo circuito com 3 pilhas em série.
3. O que vai acontecer com a tensão, a corrente e a resistência se colocarmos mais lâmpadas em série no
circuito? Desenhe o novo circuito com 3 lâmpadas em série e uma pilha.
4. Suponha que a pilha do circuito da questão 1 tenha uma tensão igual a 1,5V. Ao medir a corrente elétrica
com o aparelho adequado, encontra-se o valor de 0,1A. A quantos Volts a lâmpada deve ser ligada para
deixar passar uma corrente de 1A?
Claro que se a lâmpada é feita para funcionar com uma corrente de 0,1A, não vai “agüentar” a passagem de
uma corrente de 1A, e vai “queimar”, isto é, vai aquecer tanto que vai fundir (derreter). Mas costuma-se medir a
resistência de um fio ou componente elétrico em “quantos volts são necessários para permitir a passagem de uma
corrente de 1A”, ou seja, VOLTS/AMPÈRE (V/A). Ao invés de falarmos V/A dizemos simplesmente Ohm
(simbolizado pela letra grega Ω - ômega).
Resumindo: resistência se mede em V/A = Ω (ohms).
5. Qual é a resistência da lâmpada da questão 4? Responda em V/A e em Ω.
6. Uma pessoa está reclamando que a água de seu chuveiro está muito quente. O que essa pessoa deve fazer
com a resistência desse chuveiro: aumentar ou diminuir? Por quê? Pense no que dá a energia para a água...
7. Um chuveiro tem resistência de 30Ω.
a. O que significa este valor? Olhe na aula passada.
b. Se ligarmos esse chuveiro em 110V, qual corrente que ele vai “puxar”?
c. “Puxar” corrente é uma expressão usada por eletricistas em geral. Porque não é adequada? Pense no
que é resistência; é ela que puxa a corrente?
8. Agora vamos analisar uma lâmpada, que tem uma resistência de aproximadamente 100Ω.
a. Se ela precisa de uma corrente de 1,1A para funcionar adequadamente, qual deve ser a tensão a que
deve ser ligada?
b. Compare a corrente da lâmpada com a corrente do chuveiro no item 7.b. O que faz a corrente ser
grande ou pequena?
c. Baseado na sua resposta anterior tente deduzir porque quando temos um
machucado nos dedos, sentimos mais fortemente choques elétricos (ao tocar a
torneira do chuveiro, por exemplo).
+
d. Agora conclua a partir das respostas anteriores o que provoca mais dano: altas
correntes ou altas voltagens?
–
9. Uma extensão elétrica doméstica tem a seguinte especificação: “110V – 10A (máx.)”.
a. O que significa essa especificação? Explique cada valor.
b. Para o valor da corrente especificado, existe um limite máximo ou um limite
mínimo da resistência do aparelho que a extensão alimenta?
c. Calcule a resistência mencionada no item anterior.
d. Quantas lâmpadas iguais a da questão 2 essa extensão pode alimentar no máximo?
10. Suponha o circuito elétrico a seguir, onde a lâmpada tem resistência igual a 2Ω e a pilha tem voltagem de
1,5V.
a. Calcule a corrente elétrica do circuito e indique o sentido dos elétrons.
b. “Ligar em série” significa ligar um componente após o outro, em fila “indiana”, de tal maneira que
a corrente elétrica só pode percorrer um único caminho. Desenhe um novo circuito com 3 lâmpadas
ligadas em série e responda: a resistência total vai ser maior ou menor que no antigo circuito?
Justifique.
c. Calcule a nova corrente se ligarmos 3 lâmpadas iguais à primeira em série ao circuito inicial. Sua
resposta anterior foi confirmada?
d. Calcule a voltagem que cada uma está recebendo. Compare o resultado com a voltagem total.
e. Compare a voltagem que cada lâmpada recebe se houver 3 em série com a voltagem original que
uma só ligada recebia (1,5V). O que aconteceu e por quê?
f. Como montar um circuito tal que cada lâmpada receba 1,5V e não menos? Desenhe. O nome desse
tipo de ligação é “paralelo”.
g. No caso do item f, qual será a corrente que cada lâmpada “puxa”?
h. Ainda no caso do item f, qual será a corrente total?