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 2.70x10-14m. (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?