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1ª LISTA DE EXERCÍCIOS
Salvo informação contrária, o meio ambiente é o ar. Quando necessário, adote k = 9 x 10
9
N.C
2 /m
2
1 – Uma força de intensidade 6N age sobre uma carga de 3 x 10
- C, situada num ponto P do espaço.
a)calcule a intensidade do campo elétrico nesse ponto
RESPOSTA:
F = 6N
Q = 3x10-5C
Baseando-se nesta relação: E 㐄
⢐ ⤁
E 㐄
E = 2x10^5 N/C
b)represente os vetores F
→ e E
→ no ponto P.
RESPOSTA:
2 – Calcule a intensidade do campo elétrico num ponto P do espaço, sabendo que uma força de 8N atua sobre uma carga de 2C situada nesse ponto.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: E 㐄
⢐ ⤁
E 㐄
E = 4 N/C
3 – A intensidade do campo elétrico em certo ponto do espaço vale 0,3N/C. Determine a intensidade e o sentido da força sobre uma carga de -4μC colocada nesse ponto.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: E 㐄
⢐ ⤁ temos: F = 0,3 x (-4x10-6) F = -1,2x10-6^ N |F| = 1,2x10-6^ N
Sabendo que a carga tem sinal negativo, temos:
4 – A energia potencial elétrica de uma carga q, situada no ponto P de um campo elétrico, vale 40J. Calcule o potencial elétrico no ponto P, quando:
a)q = 5μC
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ᡈ 㐄
〆㉥ い temos:
ᡈ 㐄
V = 8x10^6 J/C ou 8x10^6 V ou 8 GV
b)q = -5μC
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ᡈ 㐄
〆㉥ い temos:
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ᡈ 㐄
〆㉥ い temos:
㎘6 㐄
ᠱ〗 = - 6 x (3ᡶ10⡹⡴) Ⅱⅲ = -1,8x10-5^ J
7 – Uma carga Q produz um potencial de 12V em um ponto P do espaço. Qual é a energia potencial elétrica de uma carga q=5μC, colocada no ponto P?
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ᡈ 㐄
〆㉥ い temos:
12 㐄
ᠱ〗 = 12 x (5ᡶ10⡹⡴) Ⅱⅲ = 6,0x10-5^ J
8 – No campo elétrico produzido por uma carga pontual Q=4 x 10
- C, calcule o potencial elétrico em um ponto P, situado a 2m de Q.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ᠱ〗 㐄 ᡣ
〘 ぅ
temos:
ᡈ 㐄 9ᡶ10⡷^
V = 9x10^9. 2x10- V = 1,8x10^3 1,8x10^3 V
9 – No campo elétrico produzido por uma carga puntiforme Q=-6μC calcule o potencial elétrico em um ponto a 9m de Q.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ᠱ〗 㐄 ᡣ
〘 ぅ
temos:
ᡈ 㐄 9ᡶ10⡷^
V = - 6x10^3
10 – Calcule o potencial elétrico no ponto P da figura.
Q
1
=6Μc r 1
=6m r 2
=4m Q 2
=-8μC
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ᠱ〗 㐄 ᡣ
〘 ぅ
temos:
ᡈ⡩ 㐄 9ᡶ10⡷^
V 1 = 9x10^3 9x10^3 V
ᡈ⡰ 㐄 9ᡶ10⡷^
V 2 = -1,8x10^4 -1,8x10^4 V
V 1 + V 2 = -9x10^3 V
+ -
P
䙦ⅸ⅗ ㎘ ⅸ⅘䙧 㐄 ❸, ❷∆❸❷➁ⅸ
13 – Uma carga puntiforme Q=2 x 10
- C está fixa em um ponto do vácuo. Calcule
o trabalho realizado pela força elétrica, quando uma carga q=5 x 10
- C desloca-se de um ponto A para B, situados, respectivamente, a 20cm e 30cm da carga Q.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: 㐄 ᠱ〗。 ㎘ ᠱ〗〃
temos:
ᠱ〗。 㐄 9ᡶ10⡷^
ᠱ〗。 = 4,5x10-4^ J
ᠱ〗〃 㐄 9ᡶ10⡷^
ᠱ〗。 = 3x10-4^ J
㐄 4,5ᡶ10⡹⡲^ ㎘ 3ᡶ10⡹⡲
≔ 㐄 1,5x10-4^ J
14 – Uma carga puntiforme Q=-6 x 10
- C está fixa no vácuo. Calcule o trabalho
realizado pela força elétrica, quando uma carga q=2 x 10
- C desloca-se de um ponto A para B, situados respectivamente, a 8 cm e 3cm da carga Q.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: 㐄 ᠱ〗。 ㎘ ᠱ〗〃
temos:
ᠱ〗。 㐄 9ᡶ10⡷^
ᠱ〗。 = -1,35x10-3^ J
ᠱ〗〃 㐄 9ᡶ10⡷^
ᠱ〗。 = -3,6x10-3^ J
㐄 ㎘1,35ᡶ10⡹⡱^ ㎘ 䙦㎘3,6ᡶ10⡹⡱䙧
≔ 㐄 ❹ ,25x10-3^ J
15 – A figura representa um vetor campo elétrico com origem num ponto P do
espaço e de intensidade 1,2 x 10
3 N/C
a)calcule a intensidade da força elétrica que age sobre uma carga q=-4 x 10
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: E 㐄
⢐ ⤁ temos: F = 1,2x10^3. (-4x10-6) F = -4,8x10-3^ N |F| = 4,8x10-3^ N
b)represente a força que age nesta carga.
RESPOSTA:
Visto que a carga tem sinal negativo, temos:
19 – Através do gráfico dado, calcule:
a)a resistência elétrica
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: R 㐄
⤅ ⤙ temos:
R 㐄
R = 20 ΩΩΩΩ
b)a ddp quando i=1,8A
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: R 㐄
⤅ ⤙ temos: U = R. i U = 20. 1, U = 36 V
20 – Em um resistor, de resistência igual a 10Ω, passa uma corrente com intensidade de 2A. Calcule a potência dissipada pelo resistor.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ρ 㐄 R. i⡰
temos: ρ = 10. 4
ρρ ρρ = 40 W
21 – A ddp nos terminais de um resistor, de resistência igual a 200Ω, é de 60V. Qual é a potência dissipada pelo resistor?
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ρ 㐄
⤅ㄘ ⤂
temos:
ρ 㐄
ρρρρ 㐄 ❸➅ ភ
22 – Quando uma corrente de intensidade i percorre um resistor, a potência dissipada pelo mesmo vale P. Qual a variação da potência dissipada pelo mesmo resistor, se a corrente aumentar para 1,5i.
RESPOSTA:
Sabendo que ρρρρ❸ 㐄 ធ. ᠉❹^ e que ρρρρ❹ 㐄 ធ. 䙦❸, ➂ ᠉䙧❹ , podemos dizer que ρρρρ❹ 㐄
ធ. ❹, ❹➂᠉ , ou seja, ρρρρ❹ 㐄 ❹, ❹➂. ρρρρ❸
23 – Um resistor, de resistência igual a 5Ω, pode dissipar até 20 watts de potência, sem se danificar. Calcule a corrente elétrica máxima que o resistor pode suportar.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ρ 㐄 R. i⡰
temos:
i⡰^ 㐄
ρ R
i⡰^ 㐄
i⡰^ 㐄 4
24 – Em uma lâmpada elétrica vem escrito 100W – 110V. Quanto vale a resistência dessa lâmpada?
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ρ 㐄
⤅ㄘ ⤂
temos:
R 㐄
U⡰
ρ
ρ =
⡴⡨. ⡩,⡴け⡩⡨ㄧㄡ ⡩⡰
ρρ ρρ = 8,0x10-5 ΩΩΩΩ .m
28 – Calcule a resistividade de um condutor metálico de 3cm de comprimento,
1cm
2 de área de secção transversal e resistência igual a 6Ω.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ᡄ 㐄 ρ
⤢ ⢅
temos:
ρ 㐄
R. A
l
ρ =
⡴. ⡩ ⡱
ρρρρ = 2 ΩΩΩΩ .cm
29 – Um fio metálico, de resistividade 8 x 10
- Ω.m tem 100m de comprimento e
secção transversal com área de 4 x 10
2
. Calcule a resistência elétrica desse fio.
RESPOSTA:
Baseando-se nesta relação: ᡄ 㐄 ρ
⤢ ⢅
temos:
ᡄ 㐄 8,0x10⡹⡶^
1,0x10⡰ 4,0x10⡹⡴
R = 2 ΩΩΩΩ
30 – Temos dois fios de mesmo material e mesmo comprimento, mas de grossuras diferentes. O mais fino terá resistência elétrica maior do que o mais grosso. Certo?Justifique.
RESPOSTA:
Correto, visto que a área de secção transversal (A) é uma grandeza inversamente proporcional à resistência (R), ou seja, quanto menor a área, maior será a resistência, segundo o enunciado da 2ª Lei de Ohm.
31 – Para um chuveiro esquentar mais a água, deve-se aumentar ou diminuir o comprimento do fio do seu resistor?
RESPOSTA:
Devemos diminuir o comprimento (l) do fio, pois assim diminuiremos a sua resistência, aumentando conseqüentemente a sua potência ( ρρρρ ).
