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| 2 Extensivo de Física Ext F 14.3 ELETRODINÂMICA Lista 2 Resistores. Leis de Ohm Resoluções em vídeo ► professorpinguim.com.br /profpinguim 1. (Fuvest) O aquecimento de um forno elétrico é baseado na conversão de energia elétrica em energia térmica em um resistor. A resistência R do resistor desse forno, submetido a uma diferença de potencial V constante, varia com a sua temperatura T. Na a seguir é mostrado o gráfico da função 0 0R(T) R (T T ),α= + − sendo 0R o valor da resistência na temperatura 0T e α uma constante. Ao se ligar o forno, com o resistor a 20 C,° a corrente é 10 A. Ao atingir a temperatura MT , a corrente é 5 A. Determine a a) constante ;α b) diferença de potencial V; c) temperatura MT ; d) potência P dissipada no resistor na temperatura MT . 2. (Ufpr) A indústria eletrônica busca produzir e aperfeiçoar dispositivos com propriedades elétricas adequadas para as mais diversas aplicações. O gráfico abaixo ilustra o comportamento elétrico de três dispositivos eletrônicos quando submetidos a uma tensão de operação V entre seus terminais, de modo que por eles circula uma corrente i. Com base na figura acima, assinale a alternativa correta. a) O dispositivo D1 é não ôhmico na faixa de –30 a +30 V e sua resistência vale 0,2 k .Ω b) O dispositivo D2 é ôhmico na faixa de –20 a +20 V e sua resistência vale 6 k .Ω c) O dispositivo D3 é ôhmico na faixa de –10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 k .Ω d) O dispositivo D1 é ôhmico na faixa de –30 a +30 V e sua resistência vale 6 k .Ω e) O dispositivo D3 é não ôhmico na faixa de –10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 k .Ω 3. (Espcex (Aman)) Um fio de cobre possui uma resistência R. Um outro fio de cobre, com o triplo do comprimento e a metade da área da seção transversal do fio anterior, terá uma resistência igual a: a) 2R 3 b) 3R 2 c) 2R d) 3R e) 6R 4. (Unicamp) O grafeno é um material formado por uma única camada de átomos de carbono agrupados na forma de hexágonos, como uma colmeia. Ele é um excelente condutor de eletricidade e de calor e é tão resistente quanto o diamante. Os pesquisadores Geim e Novoselov receberam o premio Nobel de Física em 2010 por seus estudos com o grafeno. a) A quantidade de calor por unidade de tempo Φ que flui através de um material de área A e espessura d que separa dois reservatórios com temperaturas distintas T1 e T2, e dada por ( )2 1kA T T d − Φ = , onde k é a condutividade térmica do material. Considere que, em um experimento, uma folha de grafeno de A = 2,8µm2 e d = 1,4 x 10−10 m separa dois microrreservatórios térmicos mantidos a temperaturas ligeiramente distintas T1 = 300 K e T2 = 302 K. Usando o gráfico abaixo, que mostra a condutividade térmica k do grafeno em função da temperatura, obtenha o fluxo de calor Φ que passa pela folha nessas condições. https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim | 2 Extensivo de Física Ext F 14.3 ELETRODINÂMICA Lista 2 Resistores. Leis de Ohm Resoluções em vídeo ► professorpinguim.com.br /profpinguim b) A resistividade elétrica do grafeno à temperatura ambiente, 81,0 10 m−ρ = × Ω , é menor que a dos melhores condutores metálicos, como a prata e o cobre. Suponha que dois eletrodos são ligados por uma folha de grafeno de comprimento L = 1, 4 µm e área de secção transversal A = 70 nm2, e que uma corrente i = 40 µ A percorra a folha. Qual é a diferença de potencial entre os eletrodos? 5. (Unesp) A resistência elétrica de certos metais varia com a temperatura e esse fenômeno muitas vezes é utilizado em termômetros. Considere um resistor de platina alimentado por uma tensão constante. Quando o resistor e colocado em um meio a 0 °C, a corrente que passa por ele e 0,8 mA. Quando o resistor e colocado em outro meio cuja temperatura deseja-se conhecer, a corrente registrada e 0,5 mA. A relação entre a resistência elétrica da platina e a temperatura e especificada através da relação R = β(1 + αT), onde α = 4 × 10-3 °C-1. Calcule a temperatura desse meio. 6. (Uece) Considere um fio condutor, fabricado com uma liga metálica que confere uma determinada resistência elétrica proporcional ao comprimento do fio e com pouca variação em função da temperatura ( 1 C).± ° A configuração que produz a mesma resistência equivalente a uma peça de 2 m de fio é a) 2 peças de 4 m ligadas em paralelo. b) 2 peças de 4 m ligadas em série. c) 4 peças de 2 m ligadas em paralelo. d) 4 peças de 2 m ligadas em série. 7. (Uff) Considere dois pedaços de fios condutores cilíndricos A e B. do mesmo comprimento, feitos de um mesmo material, com diâmetros distintos, porém, pequenos demais para serem medidos diretamente. Para comparar as espessuras dos dois fios, mediu-se a corrente que atravessa cada fio como função da diferença de potencial à qual está submetido. Os resultados estão representados na figura. Analisando os resultados, conclui-se que a relação entre os diâmetros d dos fios A e B é a) A Bd 2d .= b) A Bd d 2.= c) A Bd 4d .= d) A Bd d 4.= e) A Bd 2d .= 1. a) 0,06Ω/°C b) 120 V c) 220 °C 2. D 3. E 4. a) 160 W b) 8 mV 5.150 °C 6. A 7. A Gabarito https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim
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