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Esse tipo de interruptor pode fazer a luminosidade da lâmpada variar desde desligada e gradati- vamente ir aumentando sua luminosidade com o giro do botão, até a lâmpada atingir sua luminosi- dade máxima. Isso ocorre porque a luminosidade da lâmpada está ligada à quantidade de corrente elétrica que passa por ela. Esse interruptor tem um mecanismo que é capaz de controlar a d.d.p. sobre a lâmpada. Essa técnica está de acordo com a lei de Ohm. Veja o porquê. Pela lei de Ohm, U = Ri, quanto maior a d.d.p. na lâmpada, maior a corrente que a percorre. Se a d.d.p. é baixa, a corrente produzida é baixa, assim como a quantidade de energia transformada no filamento: é assim que se faz a lâmpada brilhar 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 se queima: se a energia liberada em forma de calor no filamento for muito alta, a temperatura final pode chegar à temperatura de fusão do material que compõe o fi- lamento; se isso ocorrer, o filamento se partirá, e dizemos então que a lâmpada está queimada. É uma consequência indesejada do efeito Joule. Figura 9. Interruptor variador de luminosidade. PRATICANDO O APRENDIZADO 1 Qual a resistência elétrica de um aparelho, medida em ohms, que, quando ligado a uma rede elétrica de 110 V, é percorrido por corrente elétrica de 5 A? R = 22 Ω 2 Um condutor de resistência 11 Ω é ligado a uma tomada de 220 V. Qual a corrente elétrica que percorre esse condutor? i = 20 A 3 Quando um condutor é ligado a uma pilha de 1,5 V, a corrente que o percorre é igual a 2 A. Se esse mesmo condutor for ligado a uma bateria de 12 V, qual a cor- rente que o percorrerá? i = 16 A 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 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- 4 Observando a figura, calcule a resistência elétrica desta lâmpada. 0,5 A 0,5 A 12 V 0,5 A 0,5 A0 0,5 A 0,5 A R = 24 Ω 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. A partir dessas informações, qual é o valor da resistência elétrica média do ar? R = 3 ? 103 Ω APLICANDO O CONHECIMENTO O ra m s to ck /A la m y /F o to a re n a 459 F ÍS IC A » M Ó D U L O 1 9 PH9_EF2_FIS_C3_454a460_M19.indd 459 4/23/18 10:59 AM 1 (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. Considerando que a resistência do corpo em situação 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. 2 (UFSM-RS) 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 de- vido a um “gato” malfeito, é causado 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 pes- soa 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 R e p ro d u ç ã o /U F S M , 2 0 0 8 . DESENVOLVENDO HABILIDADES 3 A resistência elétrica dos condutores é determinada pelas suas dimensões e pelas propriedades estruturais do material cons- tituinte. Já a resistividade é característica de cada substância, dependendo de sua estrutura atômica. Podemos, então, ter dois resistores de mesmas dimensões e de materiais diferentes e, portanto, suas resistências serem diferentes. Reciprocamente, resistores feitos de materiais diferentes podem ter suas dimen- sões controladas de modo a terem as mesmas resistências. A tabela mostra os valores de condutividade de cinco substâncias, uma propriedade que é o inverso da resistividade. Considere que fios de dimensões idênticas são construídos com os materiais da tabela. Qual será o fio com a maior resistência e qual será o fio com a menor resistência elétrica? Fio de menor resistência: prata; fio de maior resistência: ferro. 4 Para fazer o aquecimento de uma sala durante o inverno, uma família utiliza um aquecedor elétrico ligado à rede de 120 V. A resistência elétrica de operação apresentada por esse aquecedor é de 14,4 Ω. Qual é a corrente que percorrerá esse aquecedor quando ligado? i = 8,33 A TABELA DE CONDUTIVIDADE MATERIAL CONDUTIVIDADE Alumínio 34,2 Cobre 61,7 Ferro 10,2 Prata 62,5 Tungstênio 18,8 ? m mm2( ) 460 F ÍS IC A » M Ó D U L O 1 9 PH9_EF2_FIS_C3_454a460_M19.indd 460 4/23/18 10:59 AM