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Avaliação On-Line 3 (AOL 3) – Questionário Eletricidade e Magnestismo – 2022.1 O funcionamento de grande parte dos equipamentos que utilizamos no nosso dia a dia se dá pela conexão direta a uma fonte de energia elétrica ou por baterias, estas são carregadas eletricamente e armazenam energia em células eletroquímicas em seu interior. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a geração de corrente elétrica, analise as afirmativas a seguir. I. Invariavelmente há corrente elétrica sobre uma superfície condutora carregada. II. Há energia elétrica quando as cargas se movem na mesma direção e sentido, formando um fluxo líquido de cargas. III. Para que se consiga formar uma corrente elétrica, a velocidade com que as cargas se movem deve ser muito elevada. IV. A corrente elétrica é formada por cargas negativas (elétrons), pois os prótons são fixos no núcleo do átomo. V. O sentido convencional da corrente é representado pela saída do terminal positivo no sentido do terminal negativo. Está correto apenas o que se afirma em: Quando se estabelece um campo elétrico a força gerada sobre as partículas carregadas faz com que elas se movimentem de forma ordenada na mesma direção e sentido. Esse ciclo de movimento será contínuo se uma diferença de potencial for mantida entre os terminais de um circuito fechado. A relação entre a quantidade de carga que passa por uma seção em um determinado intervalo de tempo é o que estabelece a intensidade da corrente elétrica. Imagine que, em um fio condutor, uma corrente passa com intensidade de 5,0 A. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a geração de corrente elétrica, pode-se afirmar que, em um intervalo de 4 minutos, o número de coulombs e elétrons que passaram por este fio é de: Os metais, em geral, são bons condutores de corrente elétrica. Entretanto, cada um deles possui uma resistividade específica. O cobre, por exemplo, possui resistividade igual a ρ = 1,69× 10 Ω.m, ao passo que o alumínio tem resistividade de ρ = 2,75× 10 Ω.m. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre resistência e resistividade, pode-se afirmar que o diâmetro do fio de cobre que terá a mesma resistência que um fio de alumínio de diâmetro de 3,26 mm, considerando que o comprimento será o mesmo para ambos, é de: A prata é um material metálico típico, que se caracteriza por ser um bom condutor e possuir baixa resistividade. Um fio de prata de diâmetro de 2,6 mm é capaz de transferir uma carga de 420 C em 80 minutos. A quantidade de elétrons na prata chega a 5,8 X 10 por metro cúbico. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre velocidade de deriva, pode-se afirmar que a corrente elétrica no fio e o módulo da velocidade de deriva são, respectivamente: Um fio de Nichrome, que é uma liga de níquel, cromo e ferro, muito utilizada em elementos de aquecimento, tem 0,5 m de comprimento e seção transversal com área de 1 mm². Essa liga conduz uma corrente elétrica de 4,0 A quando uma diferença de potencial de 2,0 V é aplicada às extremidades desse circuito. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre resistência elétrica, pode-se afirmar que a condutividade σ do Nichrome é de: A resistência elétrica de um fio é determinada pelas dimensões e estruturas do material. A instalação elétrica de uma residência, geralmente, é realizada com fios de cobre de diâmetro igual a 2,05 mm. Além disso, a resistividade do cobre é igual a ρ = 1,69×10 Ω.m. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre resistência elétrica e resistividade, pode-se afirmar que a resistência de um fio de cobre, cujo comprimento é igual a 30 m é de: O desenvolvimento da tecnologia faz com que sejamos apresentamos a uma serie de materiais novos a cada momento. Além disso, um material que naturalmente possua propriedades que o caracterizam como um isolante já pode se tornar um semicondutor, através de um processo denominado dopagem. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre semicondutores e supercondutores, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A dopagem é um processo que diminui a resistividade do material. Porque: II. Uma quantidade de portadores de cargas é adicionada ao isolante, aumentando a concentração de elétrons livres. A seguir, assinale a alternativa correta: Um bastão cilíndrico de 1,5 m de comprimento e 0,5 cm de diâmetro está conectado a uma fonte de energia que mantém uma tensão constante de 15 V através de suas extremidades, enquanto um amperímetro mede a corrente que passa por ele. Observa-se que em temperatura ambiente (20ºC), a corrente é de 18,5 A, enquanto na temperatura de 92ºC a corrente é de 17,2 A. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre resistência e temperatura, pode-se afirmar que a resistividade deste material e o coeficiente de temperatura da resistividade a 20ºC são, respectivamente: Observe a tabela a seguir: Agora, considere que um circuito será montado, sabendo que o fio deve ter 4,0 m de comprimento e diâmetro de 6 mm. A diferença de potencial a ser aplicada nas extremidades será de 25 V, de modo que a resistência prevista é de 15 mΩ (15×10-3 Ω). Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre resistividade, pode-se afirmar que a corrente elétrica obtida e o material que deve ser escolhido para este circuito são, respectivamente Observe a figura a seguir: Uma corrente elétrica estacionária é produzida pelo fornecimento constante de carga. Para que isso ocorra, um dispositivo denominado fonte de força eletromotriz (FEM) é colocado no circuito. Um exemplo de fonte de FEM é uma bateria de 25 V como a da figura apresentada, com uma diferença de potencial entre os terminais de 21,2 V durante a passagem da corrente. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre força eletromotriz, pode-se afirmar que os valores da resistência interna ‘r’ da bateria e da resistência do resistor ‘R’ colocado no circuito são, respectivamente, de:
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