FÍSICA - Corrente elétrica

(Ufop-MG) Uma pessoa comprou um refrigerador. Quando foi ligá-lo a uma tomada de 240 V, o eletrodoméstico queimou. Ao olhar o manual do refrigerador, viu as seguintes características de uso: 120 V, 60 Hz e 720 W. Sendo assim, o aparelho queimou porque:

(UFJF-MG) A função de uma proteína denominada bomba de sódio é o transporte dos íons de Na⁺ e K⁺ através da membrana celular. Cada bomba de sódio dos neurônios do cérebro humano pode transportar até 200 íons Na⁺ para fora da célula e 130 íons K⁺ para dentro da célula por segundo. Sabendo-se que um neurônio possui aproximadamente um milhão de bombas de sódio, qual a corrente elétrica média através da membrana de um neurônio? (a carga do próton é 1,6 × 10^-19 C)

(Fatec-SP) Numa determinada residência a conta de luz indica que o consumo de energia elétrica mensal foi de 400 kWh, com um custo de R$ 120,00.

Sabe-se que nessa residência existem duas crianças que brincam juntas todos os dias, 3 horas diárias, com um videogame que tem potência média de 20 W. A porcentagem equivalente ao gasto de energia mensal com o videogame e o custo mensal dessa parcela de energia são, respectivamente, iguais a:

(UFJF-MG) Numa residência onde a rede elétrica é de 110 V, estão ligados uma geladeira de potência 330 W e um ferro de passar roupa de potência 770 W. As correntes elétricas que percorrem os dois aparelhos têm os seus valores, respectivamente, iguais a:

(UFF-RJ) 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 I 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:

(UFSM-RS) Em um laboratório da UFSM, um pedaço de fio condutor foi submetido a várias diferenças de potencial (V) e, para cada uma delas, a corrente (i) no fio foi medida. Com os resultados, foi construído o gráfico a seguir.

Para os valores da diferença de potencial em que o pedaço de fio condutor é ôhmico, a resistência desse pedaço de fio (em Ω) vale:

(Fuvest-SP) Na maior parte das residências que dispõem de sistemas de TV a cabo, o aparelho que decodifica o sinal permanece ligado sem interrupção, operando com uma potência aproximada de 6 W, mesmo quando a TV não está ligada. O consumo de energia do decodificador, durante um mês (30 dias), seria equivalente ao de uma lâmpada de 60 W que permanecesse ligada, sem interrupção, durante:

(UFT-TO) Um estudante está planejando reduzir seus gastos mensais. Ele vai deixar de assistir à televisão duas horas todos os dias do mês. Sabendo que o custo da energia cobrado pela concessionária é R$ 0,50 por kWh, quanto ele vai economizar mensalmente?

O consumo de potência desta televisão pode ser extraído do gráfico de corrente abaixo, com tensão de alimentação de 220 V. Considere a televisão como um resistor, e o mês contendo 30 dias.

(UFF-RJ) Em dias frios, o chuveiro elétrico é geralmente regulado para a posição “inverno”. O efeito dessa regulagem é alterar a resistência elétrica do resistor do chuveiro de modo a aquecer mais, e mais rapidamente, a água do banho. Para isso, essa resistência deve ser:

Apesar de ligado a uma rede elétrica de 110 V ou 220 V, um aparelho de BluRay funciona com tensões mais baixas em seu circuito interno. Nesse circuito as correntes também são baixas e, normalmente, dependendo do tipo e marca do aparelho, podem ser de 0,25 A. Ao assistir a um filme com duração de 2 horas, a quantidade de elétrons que percorrerá seu circuito será de aproximadamente:

(Carga elementar e = 1,6 · 10^-19C)

Calculadoras, em geral, usam como fonte de energia duas pilhas de 1,5 V cada uma, dando um total de 3 V. São dispositivos normalmente pequenos e que funcionam durante bastante tempo e com correntes baixas em torno de 0,15 mA. A quantidade de carga elétrica que fluirá pelo circuito de uma calculadora como esta, durante a utilização de uma hora, em coulombs, será de:

(Fuvest-SP) Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600   000 coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300   000 A.

Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300   000 A e com duração de 0,5 s?

A potência dissipada por efeito Joule pode ser aproveitada ou não. Assinale a alternativa que contém apenas equipamentos que aproveitam a potência dissipada pelo efeito citado.

(Unifesp) Você constrói três resistências elétricas, R_A, R_B e R_C, com fios de mesmo comprimento e com as seguintes características:

I. O fio de R_A tem resistividade 1,0 · 10^-6 Ω · m e diâmetro de 0,50 mm.
II. O fio de R_B tem resistividade 1,2 · 10^-6 Ω · m e diâmetro de 0,50 mm.
III.O fio de R_C tem resistividade 1,5 · 10^-6 Ω · m e diâmetro de 0,40 mm.

Pode-se afirmar que:

Existem aparelhos onde as correntes que percorrem seus condutores podem variar com o tempo. O gráfico abaixo apresenta como se comporta a corrente elétrica em um condutor metálico durante um intervalo de tempo de 14 s.

A carga elétrica que atravessa o condutor metálico durante os 14 segundos de utilização e a corrente elétrica média são, nessa ordem:

(Uepa) Instalações elétricas inadequadas podem resultar em diversos transtornos. Como forma de preveni-los, pode-se, por exemplo, empregar disjuntores adequados. 

Um técnico deseja projetar um circuito de 120 V, com um disjuntor de entrada para uma cozinha, a qual necessitará de 3 (três) lâmpadas de 100 W e de 2 (duas) tomadas, uma para alimentar uma chapa de sanduíche de 2 000 W e outra para um forno de micro-ondas de 1 500 W.

O disjuntor mais adequado para esta situação é o de:

(Unifesp) Você constrói três resistências elétricas, R_A, R_B e R_C, com fios de mesmo comprimento e com as seguintes características:

I. O fio de R_A tem resistividade 1,0 · 10^-6 Ω · m e diâmetro de 0,50 mm.
II. O fio de R_B tem resistividade 1,2 · 10^-6 Ω · m e diâmetro de 0,50 mm.
III.O fio de R_C tem resistividade 1,5 · 10^-6 Ω · m e diâmetro de 0,40 mm.

Pode-se afirmar que:

Uma das aplicações importantes do uso de correntes elétricas está no desfibrilador. Esse aparelho é utilizado em situações de emergência quando pessoas têm parada cardíaca. Esse aparelho utiliza um capacitor para armazenar carga suficientemente grande, com o objetivo de promover uma descarga intensa no corpo da pessoa. A justificativa para o uso desse aparelho está no fato de que:

(Unicamp-SP) Atualmente há um número cada vez maior de equipamentos elétricos portáteis e isto tem levado a grandes esforços no desenvolvimento de baterias com maior  apacidade de carga, menor volume, menor peso, maior quantidade de ciclos e menor tempo de recarga, entre outras qualidades. Outro exemplo de desenvolvimento, com vistas a recargas rápidas, é o protótipo de uma bateria de íon-lítio, com estrutura tridimensional. Considere que uma bateria, inicialmente descarregada, é carregada com uma corrente média I_m = 3,2 A até atingir sua carga máxima de Q = 0,8 Ah. O tempo gasto para carregar a bateria é de:

Nas instalações elétricas podemos observar fios de diferentes bitolas (espessuras diferentes). Essas bitolas têm relação importante com a quantidade de carga elétrica que flui pelos fios. Considerando a carga elementar “e” do elétron, a razão entre as correntes elétricas i₁/i₂ para dois fios será de:

(Dados:  Fluxos de carga, no mesmo intervalo de tempo, para os fios: n₁= 2 · 10¹⁰ elétrons e n₂ = 5 ·10¹⁰ elétrons)

(UEA-AM) Muitos aparelhos elétricos consomem energia elétrica mesmo quando não estão em uso. Alguns permanecem em standby, ou seja, estão supostamente desligados, mas mantêm suas funções básicas em funcionamento e estão prontos para serem acionados a qualquer momento, para conforto do usuário. Dispositivos com mostrador digital, teclado por toque ou controle remoto, por exemplo, consomem energia para permanecer em standby. A tabela mostra a potência consumida por alguns aparelhos elétricos que operam nesse modo.

Considere que os moradores de uma residência viajaram por 30 dias e que esqueceram os aparelhos relacionados na tabela ligados em standby 24 horas por dia. Se 1 kW · h de energia elétrica custa R$ 0,30, eles pagarão por esse esquecimento, na próxima conta de energia elétrica, um valor em reais de aproximadamente:

Um carregador de aparelho celular tem especificação técnica de 127 V e 100 mA. A potência elétrica deste carregador é:

Uma lâmpada incandescente de 100 W de potência é utilizada diariamente durante quatro horas. O consumo mensal, em kWh, dessa lâmpada é: