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Física 3-019-021

Conjunto de exercícios sobre carga elétrica (força entre partículas, sinal das cargas, átomo de hidrogênio no modelo de Bohr, quantização da carga, cálculos do número de elétrons, carga da Terra) e introdução aos conceitos de corrente, intensidade e tensão elétrica.

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A carga elétrica 17
Exercícios de reforço
9. Num experimento em que foram usadas quatro 
partículas: A, B, C e D, todas eletrizadas, verifi-
cou-se que:
•	 a força elétrica entre A e B era de repulsão;
•	 a força elétrica entre C e D era de repulsão;
•	 a força elétrica entre A e C era de atração.
A respeito do sinal das cargas elétricas dessas 
quatro partículas, podemos afirmar que:
a) todas elas têm o mesmo sinal;
b) todas elas são negativas;
c) A e B têm o mesmo sinal, C e D têm o mesmo 
sinal, B e D têm sinais contrários;
d) C tem carga elétrica positiva e A tem carga 
elétrica negativa;
e) A e B têm cargas elétricas positivas e C e D 
têm cargas elétricas negativas.
10. Segundo a teoria atômica atual, o átomo possui 
número de prótons igual ao número de elétrons. 
No entanto, átomos de elementos distintos têm 
números atômicos diferentes. Os elementos quí-
micos X e Y têm respectivamente número atômico 
n e m. Se uma molécula for constituída por um 
átomo do elemento X e outro do Y, então:
a) a molécula terá (m + n) elétrons e (m + n) 
prótons e sua carga elétrica será nula.
b) a molécula terá (m – n) elétrons e (m – n) 
prótons e sua carga elétrica será nula. 
c) os átomos X e Y têm carga elétrica nula, mas a 
molécula formada necessariamente terá carga 
elétrica positiva.
d) a molécula terá (m + n) elétrons e (m + n) 
prótons e sua carga elétrica será igual a 
(m + n) ∙ e, sendo, portanto, diferente de 
zero.
e) a molécula terá (m – n) elétrons e (m + n) 
prótons e sua carga elétrica será igual a 2m ∙ e, 
sendo, portanto, positiva.
11. Na figura se representa o átomo de hidrogênio 
com apenas um elétron girando em torno do 
núcleo. Segundo o modelo de Bohr, a órbita 
deste elétron é circular. Seu núcleo não possui 
nêutron. 
e
–
 
Z
A
p
t
Analise as afirmativas e verifique se são corretas 
ou incorretas.
 I. O núcleo é constituído apenas por um próton.
 II. A carga elétrica total do átomo de hidrogênio 
é nula.
III. Entre o núcleo e o elétron há uma força elé-
trica de atração que mantém o elétron em 
órbita.
São corretas apenas as afirmativas:
a) I e II
b) I, II e III
c) II e III
d) II
e) III
Resolução:
A carga elétrica do corpo é Q = −64 mC = 
= −64 ∙ 10–3 C e pode ser escrita na forma 
Q = −n ∙ e. Sendo e = 1,6 ∙ 10−19 C, temos:
−64 ∙ 10−3 = n ∙ (−1,6 ∙ 10−19)
n = 
64 · 10–3
1,6 · 10–19
n = 40 ∙ 1016 ⇒ n = 4,0 ∙ 1017 elétrons
7. Determine o número de elétrons que devem ser 
retirados de um corpo neutro para que adquira 
uma carga elétrica Q = 1,28 · 10−6 C. É dada a 
carga elementar e = 1,6 ∙ 10−19 C.
8. Um condutor metálico neutro recebe 2 · 1016 elé-
trons. Sendo a carga elementar e = 1,6 ∙ 10−19 C, 
determine a carga elétrica total adquirida pelo 
condutor.
Capítulo 118
Exercícios de Aprofundamento
12. (U. E. Maringá-PR) No diagrama abaixo, duas 
esferas carregadas positivamente, A e B, de mas-
sas MA e MB, estão alinhadas de tal maneira que 
a distância entre os dois centros de massa é d.
B
d
A
Assinale a alternativa cujo diagrama melhor 
representa a direção e o sentido da força gravi-
tacional FG e da força elétrica FE sobre a esfera A, 
devido à massa e à carga elétrica de B.
a) 
F
G
F
E
A
b) 
A
F
E
F
G
c) 
AF
E
F
G
d) 
F
E
F
G
A
13. Medidas elétricas indicam que a superfície da 
Terra tem uma carga elétrica total de –6,4 · 105 C. 
Em uma tempestade, um raio hipotético despejou 
uma quantidade de 1,0 · 1024 cargas elementa-
res positivas. Que fração da carga elétrica total 
da Terra restou após essa descarga positiva? 
É dada a carga elementar e = 1,6 · 10–19 C.
a) 5
4
 b) 3
4
 c) 2
5
 d) 1
2
 e) 1
4
14. Num experimento realizado num laboratório de 
Física, um cientista calculou a carga elétrica em 
diversas gotículas de óleo e descobriu os valores 
indicados na tabela. 
Gotícula 1 3,2 · 10−18 C
Gotícula 2 6,4 · 10−19 C
Gotícula 3 3,2 · 10−19 C
Gotícula 4 8,0 · 10−18 C
Gotícula 5 1,6 · 10−17 C
Sabemos que a carga elétrica pode ser quantiza-
da; portanto, podemos escrever o valor de carga 
elétrica no formato: Q = N ∙ q, sendo N um 
número inteiro e q um divisor comum de todas as 
cargas elétricas da amostra. Para a amostra dada:
(É dada a carga elementar e = 1,6 · 10−19 C.)
a) encontre um valor para q e, a seguir, compa-
re-o com o valor de e, a carga elétrica elemen-
tar. Justifique sua resposta;
b) escreva cada uma das quantidades em função 
da carga elementar e, ou seja, na forma quan-
tizada: Q = n · e.
Capítulo 118
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CaPÍTULO
2A corrente elétrica
A corrente elétrica 19
1. Corrente elétrica
2. Intensidade da 
corrente elétrica
3. Tensão elétrica
1. Corrente elétrica 
Quando acendemos uma lâmpada ou ligamos um chuveiro, estamos usando 
uma corrente elétrica. A energia elétrica que chega até nossas residências vem atra-
vés de uma corrente elétrica que percorre os fi os. Em geral, esses fi os são de cobre 
ou de alumínio, por razões que estudaremos neste curso.
A corrente elétrica é um movimento ordenado de partículas portadoras de 
carga elétrica. No caso dos fi os metálicos, essas partículas são os elétrons. Numa 
solução de água e sal é possível estabelecer uma corrente elétrica, e os portadores 
de cargas serão cátions e ânions. 
Condutores e isolantes
Os materiais podem ser classifi cados de acordo com a facilidade com que permi-
tem o movimento da carga elétrica em seu interior. Os materiais através dos quais 
pode fl uir uma corrente elétrica com facilidade são denominados condutores; por 
exemplo: o cobre, o alumínio, o ouro, a platina, o mercúrio, a salmoura, o corpo 
humano, etc. 
Quando um meio não permite o movimento da carga elétrica com facilidade, 
ele é denominado isolante; por exemplo: a borracha, o plástico, a madeira, o ar, a 
porcelana, o vidro, etc.
Por que os metais são bons condutores de eletricidade? A expli-
cação é a seguinte: nos metais há geralmente uma grande quan-
tidade de elétrons livres (elétrons da última camada orbital). Por 
exemplo, no cobre, em 1 cm³ a ordem de grandeza da quantidade 
de elétrons livres é 1022. São eles que vão formar a corrente elétrica 
no fi o. 
Ordenando o movimento de elétrons livres
Normalmente, o movimento de elétrons livres no interior 
de um condutor metálico é caótico e sem nenhuma orientação 
(fi g. 1). Podemos ordenar esse movimento usando um gerador 
elétrico nos terminais do condutor (fi g. 2).
vamos supor que o nosso condutor seja um fi o de cobre e 
que o gerador seja uma pilha comum de lanterna. Ela possui dois 
polos de cargas elétricas: um positivo e um negativo. No polo 
negativo há uma concentração de cargas elétricas negativas, e 
no polo positivo, uma concentração de cargas elétricas positivas.
Figura 1. Elétrons livres em 
movimento caótico. 
Figura 2. Representação simbólica de 
um condutor ligado aos terminais 
de uma pilha, mostrando o movi-
mento ordenado dos elétrons.
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+‒ 1,5 V
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