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PRATICANDO O APRENDIZADO 1 A diferença de potencial, também chamada de d.d.p., tensão ou até mesmo voltagem, é o valor que encon- tramos nas nossas tomadas elétricas residenciais, por exemplo. Verifique, conversando com as outras pessoas que moram na sua casa, se na sua residência as toma- das são de 127 V, 220 V, ou ambas. Resposta pessoal. 2 Imagine que você comprou um ventilador, e ele tem uma etiqueta com a indicação de que só pode ser li- gado em tomadas de 127 V. O que você acredita que acontecerá caso esse ventilador seja ligado em uma tomada de 220 V? Resposta pessoal. 3 Nos circuitos apresentados a seguir, explique o tipo de associação que é utilizado em cada um (série ou para- lelo) e explique qual parcela da corrente elétrica total passa em cada lâmpada, em cada situação. O circuito A apresenta uma associação em série, enquanto o circuito B representa uma associação em paralelo. 4 Observando a figura, calcule a resistência elétrica da lâm- pada da Figura 26. 0,5 A 0,5 A 12 V 0,5 A 0,5 A0, A0,5 A 5 A R = 24 Ω Figura 26. pouco. Todos esses interruptores são desenvolvidos para que a d.d.p. oferecida para a lâmpada não produza uma corrente tão alta que possa queimá-la. Resta justificar por que a lâmpada queima: se a energia liberada em forma de calor no filamento for muito alta, a temperatura final pode chegar à de fusão do material que compõe o filamento; se isso ocorrer, o filamento se partirá, e diremos então que a lâmpada está queimada. É uma consequência indesejada do efeito Joule. R 2 E d it o ri a l/ A rq u iv o d a e d it o ra R 2 E d it o ri a l/ A rq u iv o d a e d it o ra R 2 E d it o ri a l/ A rq u iv o d a e d it o ra Figura 24: Circuito A. Figura 25: Circuito B. 362 C IÊ N C IA S M Ó D U LO 1 6 PH_EF2_8ANO_CIE_353a364_CAD3_MOD16_CA.indd 362 31/03/20 15:18 1 Observe a ilustração do movimento de elétrons livres no interior de um fio condutor. e 2 2 2 2 2 2 2 2 Para obter um movimento como o representado na figura acima, é necessário: a) colocar o fio na vertical para que os elétrons caiam sob a ação do campo gravitacional da Terra. b) aplicar no fio um campo magnético vertical para cima. c) fazer a ligação das extremidades do fio em uma bateria que proporcione uma diferença de potencial, e na extremidade esquerda deve ficar o polo positivo. d) fazer a ligação das extremidades do fio em uma bateria que proporcione uma diferença de potencial, e na ex- tremidade direita deve ficar o polo positivo. e) aplicar no fio um campo elétrico horizontal para a esquerda. Figura 28. APLICANDO O CONHECIMENTO 1 Um chuveiro elétrico é dimensionado para ser utilizado em uma rede elétrica de 220 V. A máxima corrente que pode percorrer o chuveiro é igual a 20 A. Qual é o valor de sua resistência? R = 11 Ω 2 A diferença de potencial existente entre uma nuvem e a Terra é o fator determinante para que ocorram des- cargas elétricas durante uma tempestade. Se essa dife- rença de potencial atinge o valor de 3 ? 108 V, é possível produzir uma corrente elétrica – durante uma descarga elétrica – de 1 ? 105 A. Com base nessas informações, qual é o valor da resistência elétrica média do ar? R = 3 ? 103 Ω 3 Em qualquer circuito elétrico que você encontrar em sua residência, é possível notar que os fios de ligação dele são sempre metálicos – geralmente de cobre , mas eles estão encapados por algum tipo de plástico. Levan- do em consideração a segurança nas instalações elétri- cas, por que é importante que todos os fios metálicos sejam revestidos com plástico? Porque o plástico é um isolante elétrico. 4 As luzes de Natal, também chamada s de pisca-pisca, são uma sequência de lâmpadas conectadas que se acendem e se apagam simultaneamente. A ligação dessas lâmpadas está montada em série ou em paralelo? Justifique. Em série, pois as lâmpadas acendem simultaneamente. DESENVOLVENDO HABILIDADES Figura 27. N a ru e d o m Y a e m p o n g s a /S h u tt e rs to ck B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra 363 C IÊ N C IA S M Ó D U LO 1 6 PH_EF2_8ANO_CIE_353a364_CAD3_MOD16_CA.indd 363 31/03/20 15:19 2 Uma forma comum de conectar mais de um aparelho elétrico a outros é a associação em série. Conseguimos fazer isso com frequência em nossas ligações residen- ciais. As associações em série podem ser tratadas como uma associação simples ao somar as resistências elétricas dos aparelhos ligados nessa associação e considerada um único aparelho na utilização da lei de Ohm. Considere que o circuito da Figura 29 tem três lâmpa- das idênticas de resistência de 10 Ω cada uma e estão conectadas a uma pilha de 9 V. Figura 29. R 2 E d it o ri a l/ A rq u iv o d a e d it o ra Considerando que a resistência do corpo em situa- ção normal é da ordem de 1 500 Ω, uma pessoa sujeita a uma tensão elétrica de 220 V se enquadra na faixa a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 4 (UFSM-RS) R e p ro d u ç ã o /U F S M , 2 0 0 8 . Figura 30. ANOTAÇÕES Considerando que esse circuito funciona corretamente, a corrente que circula nele é de a) 0,03 A b) 0,01 A c) 0,10 A d) 0,30 A e) 3,00 A 3 (UFG-GO) Nos choques elétricos, as correntes que fluem através do corpo humano podem causar danos biológicos que, de acordo com a intensidade da corren- te, são classificados segundo a tabela abaixo: CORRENTE ELÉTRICA DANO BIOLÓGICO I Até 10 mA Dor e contração muscular II De 10 mA até 20 mA Aumento das contrações musculares III De 20 mA até 100 mA Parada respiratória IV De 100 mA até 3 A Fibrilação ventricular que pode ser fatal V Acima de 3 A Parada cardíaca, queimaduras graves Adaptado de: DURAN, J. E. R. Biofísica: fundamentos e aplicações. São Paulo: Prentice Hall, 2003. p. 178. LOUZADA, P. Tapejara: O último Guasca. Santa Maria: Pallotti, 2007. p. 70. Chama-se “gato” uma ligação elétrica clandestina entre a rede e uma residência. Usualmente, o “gato” infringe normas de segurança, porque é feito por pessoas não especializadas. O choque elétrico, que pode ocorrer devido a um “gato” malfeito, é causa- do por uma corrente elétrica que passa através do corpo humano. Considere a resistência do corpo humano como 105 Ω para pele seca e 103 Ω para pele molhada. Se uma pessoa com a pele molhada toca os dois polos de uma tomada de 220 V, a corrente que a atravessa, em A, é a) 2,2 ? 105 b) 2,2 ? 103 c) 4,5 d) 2,2 ? 1021 e) 2,2 ? 1023 364 C IÊ N C IA S M Ó D U LO 1 6 PH_EF2_8ANO_CIE_353a364_CAD3_MOD16_CA.indd 364 31/03/20 15:19
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