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Pré-visualização | Página 1 de 43º Ano IFSul – Cmpus Visconde da Graça 1 9- CORRENTE ELÉTRICA 9.1- CONCEITO É o movimento ordenado de cargas elétricas de um condutor. Condutor Metálico: os portadores de carga são os elétrons livres (metais e grafite). Condutor Líquido: os portadores de carga são os íons positivos e negativos (soluções eletolíticas). Condutor Gasoso: os portadores de cargas podem ser íons positivos, íons negativos e elétrons livres (gases ionizados). 9.2 - SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA (CON- VENCIONAL) Convencionou-se para o sentido da corrente elétrica o sentido contrário ao do movimento das cargas negativas livres. É no sentido do campo elétrico E . 9.3 - INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA (i) A intensidade da corrente média, im, através de uma secção A do condutor, é definida pela relação: t q im ou t e.n im Unidade no SI: Ampère (A) Quando a corrente elétrica mantém sentido invariável ela é denominada corrente contínua (CC). Se a corrente elétrica apresentar sentido e intensidade invariáveis ela é chamada corrente contínua constante. Logicamente, numa corrente contínua constante devemos ter a intensidade da corrente instantânea igual a intensidade da corrente média, isto é: t q ii m A área sombreada do diagrama i t corresponde ã carga total Q que atravessa uma secção S do condutor no intervalo de tempo t. 9.4- EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA Efeito térmico (Joule): qualquer condutor sofre um aquecimento ao ser percorrido por uma corrente elétrica. Efeito luminoso: em determinadas condições a passagem da corrente elétrica através de um gás rarefeito faz com que ele emita luz. Efeito magnético: um condutor, percorrido por corrente elétrica, cria, na região próxima a ele, um campo magnético. Efeito químico: uma solução eletrolítica sofre decomposição, quando atravessada por uma corrente elétrica. Efeito fisiológico: consiste na ação da corrente elétrica sobre o corpo humano (animal), causando sensações dolorosas e contrações musculares. EXERCÍCIOS DE AULA 1. (VUNESP) Mediante estímulo, 2 . 10 5 íons de K + atravessam a membrana de uma célula nervosa em 1,0 mili- segundo. Calcule a intensidade dessa corrente elétrica, sabendo-se que a carga elementar é 1,6 . 10 -19 C. 2. (IME-RJ) A intensidade da corrente elétrica em um condutor metálico varia, com o tempo, de acordo com o gráfico a seguir. Sendo o módulo da carga elementar e = 1,6 . 10 -19 C, determine: a) a carga elétrica que atravessa uma secção do condutor em 8 s b) o número de elétrons que atravessa uma secção do condutor durante esse mesmo tempo c) a intensidade média da corrente entre os instantes 0 s e 8 s 3. (PUCSP) Uma lâmpada permanece acesa durante 1 hora, sendo percorrida por uma corrente elétrica de intensidade igual a 0,5 A. (Carga do elétron = – 1,6 . 10 – 19 C) a) Qual a carga elétrica que passou por uma secção de seu filamento? b) Quantos elétrons passaram? 3º Ano IFSul – Cmpus Visconde da Graça 2 EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. (ACAFE) Os condutores, cuja corrente se deve, exclusivamente, ao movimento de migração de elétrons livres, são: a) mercúrio - água salgada - alumínio. b) gás néon - cobre - alumínio. c) gás néon - cobre - água salgada. d) alumínio - água pura - cobre. e) mercúrio - cobre - alumínio. 2. (ACAFE) Se uma corrente elétrica de 3A percorre um fio durante 2 minutos, a carga elétrica, em C, que atravessou a secção reta neste tempo é: a) 60 b) 110 c) 360 d) 220 e) 180 3. (UFRS) O gráfico representa a intensidade de corrente de elétrica i em um fio condutor em função do tempo transcorrido t. Qual a carga elétrica que passa por uma seção transversal do condutor nos cinco primeiros segundos? a) 2,0 C b) 2,5 C c) 4,0 C d) 7,0 C e) 10,0 C 4. (UFRS) O gráfico representa a intensidade de corrente elétrica i em função do tempo t em dois condutores, X e Y. Sendo qx e qy as cargas elétricas que, durante os quatro primeiros segundos, passam respectivamente por uma seção transversal dos condutores X e Y, qual a diferença qx- qy? a) 1 C b) 2 C c) 3 C d) 6 C e) 8 C 5. (UFRS) Uma carga elétrica de 120 coulomb passa uniformemente pela seção transversal de um fio condutor durante um minuto. Qual a intensidade da corrente elétrica nesse condutor? a) (1/30) A b) (1/2) A c) 2 A d) 30 A e) 120 A 6. (UFSM) Corrente elétrica, em um condutor metálico, é o movimento. a) desordenado dos portadores de carga elétrica, independente do campo elétrico aplicado. b) ordenado dos portadores de carga elétrica, sendo o fluxo dos portadores, num determinado sentido espontâneo, c) ordenado dos portadores de carga elétrica, sendo o fluxo dos portadores, num determinado sentido independente do campo elétrico aplicado. d) ordenado dos portadores de carga elétrica, sendo o fluxo dos portadores, num determinado sentido, dependente do campo elétrico aplicado. e) instantâneo dos portadores de carga elétrica, sendo o fluxo dos portadores, num determinado sentido, dependente do campo elétrico aplicado. 7. (UFSM) Uma lâmpada permanece acessa durante 5 minutos pôr efeito de uma corrente de 2 A, fornecida por uma bateria. Nesse intervalo de tempo, a carga total (em C) liberada é: a) 0,4 b) 2,5 c) 10 d) 150 e) 600 8. (PUCSP) Uma corrente elétrica de intensidade 11,2 μA percorre um condutor metálico. A carga elementar é e = 1,6 . 10 – 19 C. Determine o tipo e o número de partículas carregadas que atravessam uma seção transversal desse condutor por segundo. a) prótons; 7,0 . 10 13 partículas b) íons do metal; 14,0 . 10 16 partículas c) prótons; 7,0 . 10 19 partículas d) elétrons; 7,0 . 10 16 partículas e) elétrons; 7,0 . 10 13 partículas 9. O gráfico a seguir representa a intensidade de corrente em um condutor, em função do tempo. Qual é a carga que no intervalo de tempo de 0 a 20 segundos atravessa o condutor? a) 200 C b) 20 C c) 2 C d) 0,2 C e) 0,02 C 10. (PUCRJ) Sabemos que a corrente elétrica é produzida pelo movimento de cargas elétricas em certos materiais e que são conhecidos como bons condutores de corrente elétrica. Das afirmações abaixo apenas uma é verdadeira. Assinale-a. a) Em um metal a corrente elétrica é produzida pelo movimento dos prótons e elétrons de seus átomos. b) Na passagem de corrente elétrica em um metal, os elétrons se deslocam para a extremidade onde o potencial elétrico é menor. c) Na passagem de corrente elétrica em um metal, os elétrons se deslocam no mesmo sentido que os prótons. d) Quando as extremidades de um fio metálico ficam sujeitas a uma diferença de potencial, os elétrons se deslocam para a extremidade onde a tensão é maior e os íons positivos, em mesmo número, para a outra extremidade. e) Em um metal, os elétrons são os únicos responsáveis de condução de eletricidade. GABARITO EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1) E 2) C 3) D 4) A 5) C 6) D 7) E 8) E 9) A 10) E 3º Ano IFSul – Cmpus Visconde da Graça 3 10- RESISTÊNCIA ELÉTRICA – RESISTORES 10.1- RESISTOR É todo elemento do circuito cuja função exclusiva é efetuar a conversão de energia elétrica em energia térmica (efeito Joule). Nos circuitos elétricos, um resistor pode ser representado, esquematicamente, pelos símbolos mostrados a seguir. 10.2- CONCEITO DE RESISTÊNCIA É a propriedade que os materiais possuem, de apresentar oposição à passagem da corrente elétrica. Define-se a resistência elétrica R de um resistor o quociente da tensão (U) entre seus terminais pela corrente i que o atravessa. i U R Unidade: ohm () REOSTATO: Quais são os principais portadores de carga elétrica?Na física, um portador de carga refere-se a uma partícula livre ou quasipartícula portadora de uma carga elétrica; principalmente, os elétrons, os íons e buracos.
São as partículas portadoras de carga elétrica nos metais?Nos metais, os portadores de carga são elétrons. Nas soluções eletrolíticas, os portadores de carga são íons com carga positiva, íons com carga negativa ou ambos.
Qual é o tipo de corrente elétrica no condutor metálico?O tipo de corrente mais comum é a corrente devido aos elétrons em um condutor metálico( cobre, alumínio, ferro, etc).
Que tipo de portadores de carga constitui a corrente elétrica num condutor metálico é numa solução iônica?Observação: No caso de condutores iônicos, participam da corrente elétrica tanto cargas positivas ( são os cátions) como cargas negativas ( que são os ânions).
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