Para demonstrar o processo de transformação de energia mecânica em elétrica, um estudante constrói um pequeno gerador utilizando:
• um fio de cobre de diâmetro O enrolado em N espiras circulares de área A;
• dois ímãs que criam no espaço entre eles um campo magnético uniforme de intensidade B; e
• um sistema de engrenagens que lhe permite girar as espiras em torno de um eixo com uma frequência f
Ao fazer o gerador funcionar, o estudante obteve uma tensão máxima V e uma corrente de curto-circuito i.
Para dobrar o valor da tensão máxima V do gerador mantendo constante o valor da corrente de curto i, o estudante deve dobrar o(a)
No manual fornecido pelo fabricante de uma ducha elétrica de 220 V é apresentado um gráfico com a variação da temperatura da água em função da vazão para três condições (morno, quente e superquente). Na condição superquente, a potência dissipada é de 6 500 W. Considere o calor específico da água igual a 4 200 J/(kg °C) e densidade da água igual a 1 kg/L
Com base nas informações dadas, a potência na condição morno corresponde a que fração da potência na condição superquente?
Uma lâmpada é conectada a duas pilhas de tensão nominal 1,5 V, ligadas em série. Um voltímetro, utilizado para medir a diferença de potencial na lâmpada, fornece uma leitura de 2,78 V e um amperímetro indica que a corrente no circuito é de 94,2 mA.
O valor da resistência interna das pilhas é mais próximo de
Um eletricista deve instalar um chuveiro que
tem as especificações 220 V — 4 400 W a 6 800 W.
Para a instalação de chuveiros, recomenda-se uma
rede própria, com fios de diâmetro adequado e um
disjuntor dimensionado à potência e à corrente elétrica
previstas, com uma margem de tolerância próxima
de 10%. Os disjuntores são dispositivos de segurança
utilizados para proteger as instalações elétricas de
curtos-circuitos e sobrecargas elétricas e devem
desarmar sempre que houver passagem de corrente
elétrica superior à permitida no dispositivo.
Para fazer uma instalação segura desse chuveiro, o valor
da corrente máxima do disjuntor deve ser
Por apresentar significativa resistividade elétrica, o
grafite pode ser utilizado para simular resistores elétricos
em circuitos desenhados no papel, com o uso de lápis e
lapiseiras. Dependendo da espessura e do comprimento
das linhas desenhadas, é possível determinar a resistência
elétrica de cada traçado produzido. No esquema foram
utilizados três tipos de lápis diferentes (2H, HB e 6B) para
efetuar três traçados distintos.
Munido dessas informações, um estudante pegou
uma folha de papel e fez o desenho de um sorvete de
casquinha utilizando-se desses traçados. Os valores
encontrados nesse experimento, para as resistências
elétricas (R), medidas com o auxílio de um ohmímetro
ligado nas extremidades das resistências, são mostrados
na figura. Verificou-se que os resistores obedeciam à
Lei de Ohm.
Na sequência, conectou o ohmímetro nos terminais
A e B do desenho e, em seguida, conectou-o nos terminais
B e C, anotando as leituras R AB e RBC, respectivamente.
Ao estabelecer a razão
, qual resultado o estudante
obteve?
Uma lâmpada LED (diodo emissor de luz), que
funciona com 12 V e corrente contínua de 0,45 A,
produz a mesma quantidade de luz que uma lâmpada
incandescente de 60 W de potência.
Qual é o valor da redução da potência consumida ao se
substituir a lâmpada incandescente pela de LED?
Durante a formação de uma tempestade, são observadas várias descargas elétricas, os raios, que podem ocorrer: das nuvens para o solo (descarga descendente), do solo para as nuvens (descarga ascendente) ou entre uma nuvem e outra. As descargas ascendentes e descendentes podem ocorrer por causa do acúmulo de cargas elétricas positivas ou negativas, que induz uma polarização oposta no solo.
Essas descargas elétricas ocorrem devido ao aumento da intensidade do(a)
Três lâmpadas idênticas foram ligadas no circuito
esquematizado. A bateria apresenta resistência interna
desprezível, e os fios possuem resistência nula.
Um técnico fez uma análise do circuito para prever a
corrente elétrica nos pontos: A, B, C, D e E; e rotulou
essas correntes de IA, IB, IC, ID e IE, respectivamente.
O técnico concluiu que as correntes que apresentam o
mesmo valor são
A magneto hipertermia é um procedimento terapêutico que se baseia na elevação da temperatura das células de uma região específica do corpo
que estejam afetadas por um tumor. Nesse tipo de tratamento, nanopartículas magnéticas são fagocitadas pelas células tumorais, e um campo
magnético alternado externo é utilizado para promover a agitação das nanopartículas e consequente aquecimento da célula.
A elevação de temperatura descrita ocorre porque
Em um laboratório, são apresentados aos alunos uma lâmpada, com especificações técnicas de 6 V e 12 W, e um conjunto de 4 pilhas de 1,5 V cada.
Qual associação de geradores faz com que a lâmpada produza maior brilho?
O choque elétrico é uma sensação provocada pela passagem de corrente elétrica pelo corpo. As consequências de um choque vão desde um simples susto até a morte. A circulação das cargas elétricas depende da resistência do material. Para o corpo humano, essa resistência varia de 1 000 Ω, quando a pele está molhada, até 100 000 Ω, quando a pele está seca. Uma pessoa descalça, lavando sua casa com água, molhou os pés e, acidentalmente, pisou em um fio desencapado, sofrendo uma descarga elétrica em uma tensão de 120 V.
Qual a intensidade máxima de corrente elétrica que passou pelo corpo da pessoa?
Um cosmonauta russo estava a bordo da estação
espacial MIR quando um de seus rádios de comunicação
quebrou. Ele constatou que dois capacitores do rádio
de 3 μF e 7 μF ligados em série estavam queimados.
Em função da disponibilidade, foi preciso substituir os
capacitores defeituosos por um único capacitor que
cumpria a mesma função.
Qual foi a capacitância, medida em μF, do capacitor
utilizado pelo cosmonauta?
O ar atmosférico pode ser utilizado para
armazenar o excedente de energia gerada no
sistema elétrico, diminuindo seu desperdício, por
meio do seguinte processo: água e gás carbônico
são inicialmente removidos do ar atmosférico e
a massa de ar restante é resfriada até -198°C.
Presente na proporção de 78% dessa massa de ar, o
nitrogênio gasoso é liquefeito, ocupando um volume
700 vezes menor. A energia excedente do sistema
elétrico é utilizada nesse processo, sendo parcialmente
recuperada quando o nitrogênio líquido, exposto à
temperatura ambiente, entra em ebulição e se expande,
fazendo girar turbinas que convertem energia mecânica
em energia elétrica.
MACHADO, R. Disponível em: www.correiobraziliense.com.br.
Acesso em: 9 set. 2013 (adaptado).
No processo descrito, o excedente de energia elétrica é
armazenado pela
A rede elétrica de uma residência tem tensão de
110 V e o morador compra, por engano, uma lâmpada
incandescente com potência nominal de 100 W e tensão
nominal de 220 V.
Se essa lâmpada for ligada na rede de 110 V, o que
acontecerá?
Um eletricista projeta um circuito com três lâmpadas
inandescentes idêntica, conectadas conforme a figura.
Deseja-se que uma delas fique sempre acesa, por isso é
ligada diretamente aos polos da bateria, entre os quais se
mantém uma tensão constante. As outras duas lâmpadas
são conectadas em um fio separado, que contém uma
chave. Com a chave aberta (desligada), a bateria fornece
uma potência X.
Assumindo que as lâmpadas obedeçam à Lei de Ohm,
com a chave fechada, a potência fornecida pela bateria,
em função de X, é:
