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Atividade Avaliativa A3 (10,0 pontos) – Fenômenos elétricos em circuitos Acesse o simulador através do link e siga as orientações a seguir. https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_pt_BR.h tml 1. No menu superior direito, no tópico “Ver corrente”, selecione a opção “convencional”. 2. Conecte pedaços de fio e 1 interruptor, de forma a ter um caminho fechado. Após a montagem, o que você observa? Resposta: Não acontece nada,pois não tem qualquer energia elétrica fluindo. 3. Com o interruptor fechado, acrescente uma bateria ao circuito. O que acontece? Resposta: aconteceu um curto-circuito. 4. Para entender melhor o que ocorreu, abra o link a seguir, em outra janela de simulação, para observar a relação entre as grandezas elétricas pela Lei de Ohm. https://phet.colorado.edu/sims/html/ohms-law/latest/ohms-law_pt_BR.html 5. Na simulação da Lei de Ohm, quando você altera o valor da tensão (V), o que muda no desenho do circuito? Resposta: quando se aumenta a tensão ,a corrente também aumenta, de acordo com o desenho. 6. Na simulação da Lei de Ohm, quando você altera o valor da resistência (R), o que muda no desenho do circuito? Resposta: quando se aumenta a resistencia , a corrente diminui de acordo com o desenho. 7. Qual o princípio físico do Efeito Joule e o que este efeito causa em um elemento de circuito? (Você pode fazer pesquisa na internet) Resposta: o príncipio fisíco do efeito joule é a conversão de energia elétrica em energia térmica(calor) e descreve a geração de calor em um condutor quando uma corrente elétrica passa por ele. esse efeito causa: aquecimento, perdas de energia e limitação de corrente https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_pt_BR.html https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_pt_BR.html https://phet.colorado.edu/sims/html/ohms-law/latest/ohms-law_pt_BR.html 8. Visto a simulação da Lei de Ohm e relembrado o Efeito Joule, você consegue explicar o que aconteceu com a bateria para que ela pegasse fogo? Resposta: os terminais positivo e negativo da bateria entraram em contato direto,tendo uma corrente muito alta,gerando calor e incendiando os materiais. 9. Qual alteração deve ser feita, na simulação do circuito, para que o circuito funcione sem danificar a bateria? Resposta: deve ser adicionado um resistor ,para limitar a corrente ,assim evitando a sobrecarga e o superaquecimento. 10. Agora, acrescente um resistor ao circuito (apenas 1 resistor!). O que acontece? Resposta: acontece a limitação da corrente ,aonde o resistor reduzirá a corrente que flui pelo sistema, o aquecimento é controlado,já que o resistor dissipará a energis em forma de calor e também a estabilidade do circuito. 11. Qual o sentido da corrente elétrica no seu circuito (horário ou anti-horário)? Resposta: sentido anti-horário. 12. Agora abra o interruptor e descreva o que acontece. Resposta: ocorreu a interrupção da corrente, já que o circuito está aberto não há caminho para a corrente fluir. 13. Feche novamente o interruptor, para haver passagem de corrente. Observe que no menu superior direito, no tópico “Ver corrente” também existe a opção “elétrons”. Com o interruptor fechado, selecione esta opção. Qual o sentido do movimento de elétrons no seu circuito (horário ou anti-horário)? Resposta: sentido horário. 14. Qual sentido devemos considerar para a corrente elétrica em todas as análises que fizermos em circuitos? Resposta: devemos considerar o sentido convencional. no caso o anti-horário. 15. Volte a selecionar a corrente convencional, no menu superior direito. 16. Observe, novamente, qual o sentido da corrente elétrica do seu circuito (horário ou anti-horário). Clique na bateria e, no menu que aparecerá abaixo, clique na opção de inverter a posição da bateria. O que acontece com a corrente elétrica? Resposta: ao inverter a posição da bateria , o sentido da corrente muda,começa a ser horário. 17. Como a corrente elétrica se movimenta em relação às cores da bateria, considerando a volta no circuito? Resposta: a corrente elétrica se movimenta do terminal positivo(amarelo) para o terminal negativo(preto). 18. Inverta, novamente, a posição da bateria. E agora, o que acontece com o movimento da corrente em relação às cores da bateria? Resposta: ocorre a mudança na direção da corrente,que agora começa a fluir do terminal negativo(preto) para o terminal positivo(amarelo). 19. Como você explica isso, fisicamente? O que as cores da bateria representam? Resposta: as bateria tem um terminal positivo e um negativo,cada um com uma diferença de potencial. O terminal positivo tem uma carga maior,enquanto o terminal negativo é menos carregado. Essa diferença de potencial é o que impulsiona os életrons através do circuito. as cores da bateria representam o terminal positivo(amarelo) ou negativo(preto). 20. Acrescente um amperímetro e um voltímetro no seu circuito, todos conectados em sequência (em série). Anote as medidas de corrente elétrica e tensão indicadas nos medidores. Resposta: amperímetro:0.00A voltímetro: 9V 21. Agora, retire o voltímetro e feche o circuito. O que acontece com a leitura do amperímetro? Como você explica a diferença entre a medida de agora e a medida do item 20? Resposta: agora o amperímtro está marcando 0.90A. Agora o circuito está fechado,pois no item 20 o circuito estava aberto,impossibilitando a passagem de corrente,agora o circuito está fechado.assim passando corrente e o amperímetro está fazendo a leitura correta. 22. Mantendo seu circuito montado, use o voltímetro para medir a tensão entre as extremidades (em paralelo) dos seguintes elementos: - Pedaço só de fio: V = 0.00V - Entre a polaridade + da pilha e a primeira extremidade do resistor, na sequência da corrente: V = 0.00V - Bateria: V = 9.00V - Resistor: V = 9.00V 23. Algum valor medido apareceu com sinal negativo? (Sim ou não) Resposta: não 24. Inverta a forma de conectar os cabos do voltímetro no elemento do circuito. Descreva o que você observa e explique, fisicamente, o que ocorreu. Resposta: após invertido, a corrente ficou negativa,isso não altera o valor,mas sim o sinal,indicando que a polaridade foi invertida. 25. Use o amperímetro para mediar a corrente elétrica em diferentes pontos do circuito: - Entre o resistor e a bateria: I = 0.90A - Entre o interruptor e um pedaço de fio: I = 0.90A 26. Ficou alguma parte do circuito sem passar corrente? Ou o circuito pegou fogo? Resposta: Não ,passou corrente em todo o circuito. Não, o circuito não pegou fogo. 27. Qual a forma correta de conectar o amperímetro e o voltímetro em um circuito? Resposta: o amperímetro deve ser conectado em série com os componentes do circuito. o voltímetro deve ser conectado em paralelo com o componente.