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Universidade do Estado do Amazonas – UEA Escola Superior de Tecnologia – EST Curso de Engenharia Elétrica Prof. Eng. Weverson dos Santos Cirino, M.Sc. Disciplina: Eletricidade Geral. Unidade 01 [1] Expresse os números a seguir como potências de dez: (a) 10.000 (b) 0,0001 (c) 1.000 (d) 1.000.000 (e) 0,00001 (f) 0,0000001 [2] Utilizando somente as potências de dez que aparece, na Tabela 1, expresse os números a seguir na forma que lhe parecer mais apropriada para uso posterior: (a) 15.000 (b) 0,03000 (c) 7.400.000 (d) 0,0000068 (e) 0,00040200 (f) 0,0000000002 Tabela 01 [3] Efetue as operações a seguir, expressando os resultados como potências de dez: (a) 4.200 + 6.800.000 (b) 9𝑥104 + 3,6𝑥103 (c) 0,5𝑥10−3 − 6𝑥10−5 (d) 1,2𝑥103 + 50.000𝑥10−3 − 0,006𝑥105 [4] Execute as operações indicadas, expressando suas respostas como potências de dez: (a) (100).(100) (b) (103). (106) (c) (10−6). (10.000.000) (d) (0,01). (1.000) (e) (1.000). (0,00001) (f) (10.000)(10−8). (1035) hecto Realce hecto Realce hecto Realce hecto Realce Universidade do Estado do Amazonas – UEA Escola Superior de Tecnologia – EST Curso de Engenharia Elétrica [5] Execute as operações a seguir utilizando potências de dez para expressar os resultados: (a) (50.000). (0,0003) (b) 2.200 𝑥 0,08 (c) (0,000082). (0,00007) (d) (30𝑥10−4). (0,0002). (7𝑥108) [6] Efetue as operações a seguir, dando as respostas como potências de dez: (a) 100 1.000⁄ (b) 0,01 100⁄ (c) 10.000 0,00001⁄ (d) 0,0000001 100⁄ (e) 1038 0,000100⁄ (f) (100)1/2 0,01⁄ [7] Efetue as operações a seguir, dando as respostas com a utilização de potências de dez: (a) 2.000 0,00008⁄ (b) 0,00408 60.000⁄ (c) 0,000215 0,00005⁄ (d) 78𝑥109 4𝑥10−6⁄ [8] Efetue as operações a seguir, dando as respostas como potências de dez: (a) (100)3 (b) (10.000)8 (c) (0,0001)1/2 (d) (0,00000010)9 [9] Preencha as lacunas nas seguintes conversões: (a) 6𝑥103 = ______𝑥106 (b) 4𝑥10−4 = _____𝑥10−6 (c) 50𝑥105 = _____𝑥103 = _____𝑥106 = _____𝑥109 (d) 30𝑥10−8 = _____𝑥10−3 = _____𝑥10−6 = _____𝑥10−9 [10] Efetue as conversões a seguir: (a) 2.000 𝜇𝑠 para milissegundos. (b) 0,04 𝑚𝑠 para microssegundos. (c) 0,06 𝜇𝐹 para nanofarads. (d) 8.400 𝑝𝑠 para microssegundos. (e) 0,006 𝑘𝑚 para milímetros. (f) 260𝑥103𝑚𝑚 para quilômetros. [11] Dentro da grande área de interesse que é a Engenharia Elétrica e escreva uma pequena monografia sobre a história dos Circuitos Elétricos. [12] George Simon Ohm e Gustav Robert Kirchhoff foram e são conhecido no mundo da eletroeletrônica pelas suas contribuições importantes. Escreva uma pequena biografia dessas pessoas, ressaltando suas contribuições. hecto Realce hecto Realce hecto Realce hecto Realce hecto Realce hecto Realce hecto Realce Universidade do Estado do Amazonas – UEA Escola Superior de Tecnologia – EST Curso de Engenharia Elétrica [13] Os átomos de alumínio e da prata possuem 13 e 47 elétrons, respectivamente. Escreva as configurações eletrônicas de cada um, incluindo as camadas e subcamadas; dê uma breve justificativa para o fato de ambos os materiais serem bons condutores. [14] Calcule a forma de atração, em newtons, entre as cargas 𝑄1 e 𝑄2 na Figura 1, quando: (a) 𝑟 = 1 𝑚; (b) 𝑟 = 3 𝑚; (c) 𝑟 = 10 𝑚; (Preste atenção como a força diminui rapidamente quando 𝑟 aumenta.) Figura 1 [15] Calcule a forma de repulsão, em newtons, entre as cargas 𝑄1 e 𝑄2 na Figura 2, quando: (a) 𝑟 = 1 𝑚; (b) 𝑟 = 3 𝑚; (c) 𝑟 = 10 𝑚; (Preste atenção como a força diminui rapidamente quando 𝑟 aumenta.) Figura 2 [16] Determine a distância entre duas cargas pontuais, uma de 20 𝜇𝐶 e outra de −5 𝜇𝐶, se a força entre elas tem módulo igual a zero. [17] Dois corpos carregados 𝑄1 e 𝑄2, ambos com simetria esférica, se repelem com uma força cujo módulo é 1,8 𝑁 quando a distância entre seus centros é 2 𝑚. (a) Qual o módulo desta força se a distância aumentar para 10 𝑚? (b) Se 𝑄1 𝑄2⁄ = 1/2, calcule 𝑄1 e 𝑄2 (𝑟 = 10 𝑚). [18] Se uma quantidade de carga igual a 650 𝐶 atravessa um fio em 50 𝑠, calcule a corrente em ampères. [19] Calcule a corrente em ampères em um fio que é percorrido por 465 𝐶 em 2,5 𝑚𝑖𝑛. [20] Quantos coulombs passam através de uma lâmpada de filamento se ac corrente é mantida constante em 750 𝑚𝐴 durante 2 𝑚𝑖𝑛? [21] Calcule a corrente em um fio percorrido por 0,784𝑥1018 elétrons em 643 𝑚𝑠. hecto Realce hecto Realce hecto Realce Universidade do Estado do Amazonas – UEA Escola Superior de Tecnologia – EST Curso de Engenharia Elétrica [22] Qual das opções a seguir você prefere: (a) Um centavo por cada elétron que atravessa um fio em cada 0,01 𝜇𝑠, sendo a corrente 2 𝑚𝐴, ou; (b) Um real para cada elétron que percorre um fio em cada 1,5 𝑛𝑠, sendo a corrente 100 𝜇𝐴? [23] Qual tensão entre dois pontos se, para transportar 5,0𝑥1018 elétrons entre estes pontos, é necessário despender 90 𝑚𝐽 de energia? [24] Se a diferença de potencial entre dois pontos é 42 𝑉, qual o trabalho necessário para transportar 6 𝐶 de um ponto para outro? [25] Se é necessário gastar 96 𝐽 para transportar uma carga através de uma diferença de potencial de 16 𝑉, qual o valor da carga? [26] Existe um escoamento elétrico através de um condutor, à taxa de 420 𝐶 𝑚𝑖𝑛⁄ . Se, em 30 𝑠, são convertidos em calor 742 𝐽, qual a queda de tensão através do condutor? [27] A ddp entre dois pontos de um circuito elétrico é 24 𝑉. Se em 5 𝑚𝑠 foi dissipado 0,4 𝐽, qual a corrente entre estes dois pontos? [28] Qual o valor da corrente que uma bateria cujo número de Ah é 200 pode, teoricamente, manter durante 40 horas? [29] Qual o número de Ah de uma bateria capaz de fornecer 0,8 𝐴 durante 76 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠? [30] Durante quantas horas uma bateria cujo número de Ah é 32 pode, teoricamente, fornece uma corrente igual a 1,28 𝐴? [31] Calcule o número de 𝑚𝐴ℎ da bateria a que se refere o gráfico da Figura 3, supondo uma corrente de descarga igual a 50 𝑚𝐴; considere as temperaturas 110°𝐹 e 0°𝐶. Figura 3 hecto Realce hecto Realce hecto Realce Universidade do Estado do Amazonas – UEA Escola Superior de Tecnologia – EST Curso de Engenharia Elétrica [32] Utilizando a teoria, determine a quantidade de energia disponível (em joules) da bateria da Figura 4. Figura 4 [33] Uma televisão portátil pode operar ininterruptamente durante cerca de 5 horas e meia utilizando uma bateria de 12 𝑉 e 3 𝐴ℎ. Qual a corrente média durante o período de funcionamento? Qual a energia, em joules, gasta pela bateria? [34] Dê o nome de dois materiais que sejam bons condutores e que não são bastante utilizados. [35] Esclareça o significado dos termos isolante e rigidez dielétrica. [36] O que é um semicondutor? Como as suas propriedades se comparam com as de um condutor e as de um isolante? [37] Qual a diferença entre os modos de ligação de um amperímetro e de um voltímetro? [38] A leitura de um amperímetro é 2,5 𝐴 durante 4 𝑚𝑖𝑛. Determine a quantidade de carga que atravessou o amperímetro durante este intervalo de tempo de medição. [39] A leitura de um voltímetro para a ddp entre dois pontos de um circuito é 12,5 𝑉. Se um amperímetro conectado aos mesmos pontos apresenta uma leitura de 10 𝑚𝐴, e os dois medidores permaneceram conectados durante 20 𝑠, determine a quantidade de carga transportada de um ponto para outro e o consumo total de energia. hecto Realce hecto Realce hecto Realce hecto Realce hecto Realce hecto Realce hecto Realce