Aula Corrente Elétrica e Lei de Ohm Exercícios

Prévia do material em texto

Uma corrente uniforme de 5,0 A percorre um cabo elétrico durante 4,0 
minutos. 
 
a) Qual a carga que passa por uma superfície do cabo nesse intervalo? 
 
b) Quantos portadores de carga passam pela superfície? 
 
 
Solução: 
 
a) 𝑖 = 
𝑄
𝑡
 → 𝑄 = 𝑖 . 𝑡 = 5,0 𝐴 . 240 𝑠 = 𝟏. 𝟐𝟎𝟎 𝑪 
 
b) Q = n.e  𝑛 = 
𝑄
𝑒
 = 
1.200 𝐶
1,6 .10−19𝐶
 = 𝟕, 𝟓 . 𝟏𝟎𝟐𝟏 𝒆𝒍é𝒕𝒓𝒐𝒏𝒔 
Exemplo 01 
Exemplo 02 
O fusível de um circuito elétrico é um fio projetado para fundir, abrindo o 
circuito, se a corrente ultrapassar um certo valor. Suponha que o material 
a ser usado em um fusível funde quando a densidade de corrente 
ultrapassa 440 A/cm2. Que diâmetro de fio cilíndrico deve ser usado para 
fazer um fusível que limite a corrente a 0,50 A? 
Exemplo 03 
Exemplo 04 
Um feixe de partículas contém 2,0 x 108 íons positivos duplamente 
carregados por centímetro cúbico, todos se movendo para o norte com 
uma velocidade de 1,0 x 105 m/s. Determine o módulo da densidade de 
corrente. 
Solução: 
 
Lembrando que q = Z.e 
 
onde Z corresponde ao número de partículas, e e = 1,6 x 10-19 C. 
Exemplo 05 
Um fio condutor, cuja seção transversal é um quadrado de 1 mm de 
lado, conduz uma corrente de 20 A. Sabendo-se que a densidade de 
elétrons livres do metal é 8,0 x 1028 elétrons/m3, ache: 
 
(a) a densidade de corrente; 
 
(b) a velocidade de deriva dos elétrons livres. 
Exemplo 05 
(b) Havendo apenas um tipo de portador de carga J = nqvd = nevd, 
logo 
s
m
x
xxx
x
ne
J
vd
3
1928
7
106,1
106,1100,8
100,2 


Solução: 
 
(a) A densidade de corrente no fio é J = i/A, onde neste caso A = a2, 
logo 
2
7
22
100,2
001,0
20
m
A
x
a
i
J 
Exemplo: 
Pela secção reta de um condutor de eletricidade passam 12,0 C a 
cada minuto. Nesse condutor, a intensidade da corrente elétrica, em 
ampères, é igual a: 
a) 0,08 
b) 0,20 
c) 5,00 
d) 7,20 
e) 120 
𝑖 = 
𝑄
𝑡
 = 
12 𝐶
60 𝑠
 = 𝟎, 𝟐 𝑨 
Exemplo 
Uma corrente elétrica com intensidade de 8,0 A percorre um condutor 
metálico. A carga elementar é |e| = 1,6.10-19 C. Determine o tipo e o 
número de partículas carregadas que atravessam uma secção transversal 
desse condutor, por segundo, e marque a opção correta: 
a) Elétrons; 4,0.1019 partículas 
b) Elétrons; 5,0.1019 partículas 
c) Prótons; 4,0.1019 partículas 
d) Prótons; 5,0.1019 partículas 
e) Prótons num sentido e elétrons no outro; 5,0.1019 partículas 
𝑖 = 
𝑄
𝑡
 → 𝑄 = 𝑖. 𝑡 = 8,0 A . 1 s = 8,0 C 
𝑛 = 
𝑄
𝑒
 = 
8,0 𝐶
1,6 𝑥 10−19𝐶
 
 
n = 𝟓, 𝟎 𝒙 𝟏𝟎𝟏𝟗 𝒆𝒍é𝒕𝒓𝒐𝒏𝒔 
Exemplo: 
A figura abaixo mostra três condutores cilíndricos de cobre 
com áreas e comprimentos diferentes. Ordene, de acordo 
com a corrente que percorre os condutores, da maior para 
a menor, quando uma mesma diferença de potencial “V” é 
aplicada sobre eles. 
Exemplo 
Os gráficos na figura a seguir mostram o comportamento da corrente 
em dois resistores, R1 e R2, em função da tensão aplicada. 
a) Considere uma associação em série desses dois resistores, ligada 
a uma bateria. Se a tensão no resistor R1 for igual a 4V, qual será o 
valor da tensão de R2? 
b) Considere, agora, uma associação em paralelo desses dois 
resistores, ligada a uma bateria. Se a corrente que passa pelo 
resistor R1 for igual a 0,30A, qual será o valor da corrente por R2? 
Exemplo