I) RESUMO SOBRE CORRENTE ELÉTRICA
1) Introdução
Corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons livres em um condutor quando se estabelece uma ddp entre os seus teminais. A corrente elétrica que estudamos nas redes elétricas (circuitos) é a corrente elétrica convencional e ela refere-se ao movimento de prótons, embora os prótons não se movimentem. As leis básicas do eletromagnetismo já estavam prontas quando se soube que na verdade era os elétrons que se movimentavam. Quando a corrente i é constante ela denomina-se corrente contínua (correntes originadas por pilhas que têm pólos fixos). Já nas tomadas elétricas das residências os pólos são positivos determinado tempo e negativo no intervalo seguinte.
2) Formação da corrente elétrica
A corrente elétrica pode ser formada nos seguinte meios:
a) Nos condutores metálicos: é no sentido do deslocamentos das cargas positivas.
b) nos líquidos: por íons positivos num sentido e íons negativos no outro. Destes considera-se o sentido das cargas positivas
(i = i+ + i -).
c) meios gasosos: por elétrons num sentido e cargas positivas no outro. O sentido considerado é o das cargas positivas.
(i = i+ + i -).
3) Efeitos da corrente elétrica: a) eletromagnético; b) térmico; c) químico; d) luminoso; e) fisiológico.
Nota: nem todos esses efeitos podem acontecer simultaneamente na mesma situação sempre, exceto o eletromagnético.
4) Fórmula da corrente elétrica
4.1) corrente elétrica contínua
• i = ΔQ/Δt = n.e/Δt.• e = 1,6 . 10-19 C. 4.2) corrente elétrica alternada
(nas casas ou em uma espira que gira em um campo magnético alternando o sentido)
a) Intensidade de corrente alternada
i = imáx.sen(ωt) e ω = 2πf
b) valores eficazes da corrente alternada:
ief = imáx/√2 Uef= Umáx/√2 Pef = Uef . ief
c) força eletromotriz induzida em uma espira num campo magnético
ømáx = B.A
ø = ømáxcos(ωt) e = ømáxω.sen(ωt) e = emáx.sen(ωt)
II) EXERCÍCIOS SOBRE CORRENTE ELÉTRICA
1) Em uma solução eletrolítica de sal movem-se 7,8 . 1012 prótons para a direita e 1,2 . 1012 elétrons para a esquerda em 3 segundos. Calcule:
a) a intensidade de corrente elétrica na solução;
b) o sentido da corrente.
2) Por uma secção transversal de de um condutor atravessa uma quantidade de carga elétrica de 32C em 4 segundos. Determine:
3) Entre dois pontos de um condutor deslocam-se 2 . 1019 elétrons em 4 segundos e foi dissipado uma potência elétrica de 640 W. Calcule:
a) a intensidade de corrente elétrica b) a ddp entre estes pontos.
4) Uma corrente elétrica é estabelecida em um tubo à vacuo. Com relação ao efeito da corrente elétrica e considerando que nem todos os efeitos podem estão presentes em todos os eventos, neste caso no tubo teremos:
I) uma ação eletromagnética;
II) uma ação química;
III) luminosidade
IV) um efeito térmico.
Está(ão) correta(as):
5) Pelas leis clássicas do eletromagnetismo quando uma carga elétrica é acelerada, ela:
a) irradia;
b) perde massa;
c) provoca um decaimento radioativo;
d) desintegra-se em partículas menores e neutras;
e) desintegra-se em partículas menores e carregadas, e logo desaparece.
6) Na corrente elétrica:
I) os eletrons movimenta-se expontaneamente de pontos de menor potencial para pontos de maior potencial;
II) Os íos positivos, quando é possivel mover-se, vão de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial;
III) qualquer carga sempre vai do potencial maior para potencial menor;
IV) Cargas positivas ou negativas sempre vão do potencial menor para potencial maior;
Está(ão) correta(as):
a) I e II b) I, II e IV c) II e III d) nenhuma e) todas
7) Um íon apresenta carga elétrica porque o número de:
a) prótons e elétrons são iguais;
b) não apresenta nêutros;
c) prótons e elétrons são diferentes;
d) elétrons aumenta quando se ioniza o gás;
e) n.d.r
8) A intensidade de corrente alternada, em Ampere, que passa por um resistor de 20 Ω é dada por i = 10sen(4πt). Calcule o período, frequência e valores eficazes da corrente, ddp e
potência.
9) Uma espira quadrada de lado 20 cm e de resistência elétrica 4 Ω gira em um campo magnético uniforme de 40T e nela é induzido uma força eletromotriz máxima de 16V. Determine:
a) a velocidade angular que esta espira gira no interior do campo (resp: 10 rad/s);
b) a frequência com que a espira gira no campo magnético (resp: 5/π Hz);
c) o tempo que a espira leva para dá um giro completo em volta do seu eixo (resp: π/5 s);
e) a intensidade máxima de corrente elétrica induzida na espira (resp: 4 A).
10) Uma corrente alternada que circula em um condutor tem a sua intensidade variando com o gráfico da função i = 2sen(t) conforme mostra a figura abaixo.
Determine:
a) a quantidade de carga transportada no intervalo de 0 a 3,14 segundos; b) a frequência de oscilação das cargas;
c) a velocidade angular do movimento das cargas
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Nilson
