Tipler * pág

Propaganda
Lista de Exercícios 2
Corrente e Circuitos elétricos
Fis. III
Prof. Tomaz Catunda
10/03/15
1) A corrente de uma bateria de 3.0 V de uma calculadora de bolso é 0.17
mA (1mA = 10-3 A). Em uma hora de operação determine: a) a carga que
flui no circuito da calculadora e b) o valor da energia liberada da bateria
para o circuito.
2) A Figura ao lado ilustra uma bateria de carro cuja fem é 12.0V e a
resistência é 0.01  . Esta resistência é relativamente grande pelo fato que a
bateria é velha e os terminais estão corroídos. Qual é a voltagem no terminal quando a
corrente fornecida pela bateria for (a) 10.0 A e (b) 100.0 A?
Respostas (a) 11.9 A e (b) 11.0 V.
3) O filamento no bulbo de uma lâmpada é um resistor na forma de um fino pedaço de fio.
O fio torna-se suficientemente quente para emitir luz por causa da corrente no circuito. Na
Figura ao lado mostramos uma lanterna de bolso que usa duas pilhas de 1.5 V para
fornecer uma corrente de 0.40 A no filamento. Determine:
a) a resistência do filamento incandescente.
b) a potência liberada para o bulbo da lâmpada
c) a energia dissipada no bulbo em 5.5 minutos de funcionamento.
[respostas: a) 1.2 W; b) 4.0x102 J e c) 7.5  ]
6) Em um carro, os faróis são conectados a bateria. A Figura ao lado indica como
a bateria do carro, os faróis e alternador são conectados. O circuito possui uma
resistência interna de 0.01  para a bateria do carro ligada a uma resistência de
1.20  para os faróis. Por questões de simplicidade, o alternador é aproximado
como sendo uma bateria adicional de 14.0 V com uma resistência interna de 0.1
 . Determine o valor das correntes que atravessam a bateria do carro, os faróis e
o alternador.
7) Um fio de níquel-cromo é imerso num líquido contido em um calorímetro.
Quando a tensão no fio é de 12V e a corrente 5.2A o líquido evapora a uma taxa
constante de 21 mg/s. Calcule o calor de vaporização do líquido em cal/g (lembre
que 1cal ~ 4.2J)
8)- Raios cósmicos criam cargas ions positivos e negativos na atmosfera terrestre. Numa certa região da atmosfera o campo
tem amplitude 120V/m, na direção vertical apontando para baixo. Nesta região há 620 ions positivos/cm3 e 550ions
negativos/cm3. Os ions positivos se deslocam para baixo e os negativos para cima. A condutividade elétrica nesta região é
2.70x10-14m. (a) Supondo que o módulo da velocidade de migração destes ions seja a mesma, calcule seu valor; (b)
calcule a densidade de corrente.
9) um fio de prata transporta 90C de carga elétrica em 1 hora e 15 minutos. A prata contém 5.8x10 28 elétrons livres por m3.
Qual a corrente no fio, e qual a velocidade de migração dos elétrons de condução?
10) Um resistor tem uma resistência R e uma bateria tem uma resistência interna r. Quando o resistor esta conectado a bateria,
10% a menos de potência é dissipada em R do seria se a bateria não tivesse nenhuma resistência interna. Encontre a razão r/R. R:
0.054
11) Deseja-se instalar um chuveiro em um barracão a uma distância de L = 50m da fonte de tensão. Neste problema estudaremos o
efeito do fio na instalação.
a) calcule a resistência, R, e de um chuveiro de Pc= 10.000 W para tensão de V0= 100V. Calcule a corrente.
b) calcule novamente a tensão no chuveiro considerando o efeito do fio longo, com resistência 3 10 -3/m. Calcule a tensão no fio.
c) Calcule a potência dissipada no chuveiro e nos fios
d) Discussão: para esta aplicação é melhor usar tensão de 100 V ou 200 V? Por que?
e) Considere agora que o barracão é iluminado por uma lâmpada de PL = 100 W. Calcule a potência real da lâmpada no caso da
tensão V0= 100V. Você vai observar alguma variação da luminosidade da lâmpada quando o chuveiro for ligado em paralelo a
ela?
Download