Eletricidade no dia a dia
l. Na figura ao lado pode ver-se um esquema de um circuito elétrico. O dispositivo 3 encontra-se fechado e o 7 aberto.
1.1. Identifica os componentes elétricos de 1 a 7 do circuito esquematizado.
1.2. Identifica a(s) fonte(s) de energia e o(s) recetor(es) do circuito elétrico.
1.3. Indica como se designa o ponto representado pela letra X.
1.4. Relativamente ao circuito elétrico representado, das seguintes afirmações indica as verdadeiras (V) e as falsas (F).
(A) O componente elétrico 6 não se encontra em funcionamento.
(B) As letras a e b correspondem, respetivamente, ao polo positivo e ao polo negativo do componente elétrico 1.
(C) Os componentes elétricos 4 e 5 estão associados em série relativamente ao motor.
(D) A fonte de energia encontra-se instalada no circuito elétrico principal.
2. As imagens seguintes (de A a D) foram obtidas a partir da montagem de circuitos elétricos onde foram intercalados diferentes materiais.
Explica por que motivo a lâmpada não acende no circuito
3. Observa o circuito elétrico da figura seguinte.
3.1. Esquematiza o circuito elétrico representado na figura.
3.2. Indica o que sucede às lâmpadas L1, L2, L3 e L4 se se:
3.2.1. desenroscar a lâmpada L1;
3.2.2. abrir o interruptor 1;
3.2.3. eliminar a lâmpada L4;
3.2.4. desenroscar a lâmpada L2;
3.2.5. abrir o interruptor 2.
3.3. Completa as frases seguintes com as palavras série e paralelo de forma a obteres afirmações verdadeiras.
(A) Os componentes de um circuito elétrico podem estar associados em _____ ou em _____.
(B) A lâmpada L1 encontra-se associada em ______ com as restantes, enquanto a lâmpada L4 está associada em _____ com L2 e L3.
(C) Numa associação em ______, os componentes elétricos encontram-se instalados sequencialmente e a corrente elétrica não se divide.
(D) Numa associação de componentes elétricos em ______, a corrente elétrica divide-se nos nós do circuito.
4. O Pedro, nas suas atividades de escuteiro, utiliza uma pequena lanterna, que se encontra representada na figura seguinte.
4.1. Relativamente à lanterna representada na figura, identifica e refere a função:
4.1.1. da(s) fonte(s) de energia;
4.1.2. do(s) recetore(s) de energia.
4.2. Relativamente ao componente A:
4.2.1. indica a sua função;
4.2.2. de entre os materiais seguintes, seleciona aquele(s) que pode(m) fazer parte da sua constituição. Justifica.
4.3. Sugere um material que possa fazer parte da constituição do revestimento B da lanterna. Justifica.
4.4. Refere como se encontram associadas as pilhas no interior da lanterna.
4.5. De entre os esquemas seguintes, seleciona aquele(s) que corresponde(m) a situações em que a lâmpada não acende.
4.6. Indica três regras de segurança relacionadas com a utilização da corrente elétrica.
Corrente elétrica
1. Na figura seguinte encontra-se um esquema de um circuito elétrico onde L1, L2 e L3 são lãmpadas iguais. Ambos os interruptores estão fechados.
1.1. Representa o sentido convencional da corrente elétrica na figura por meio de setas.
1.2. Indica o que sucede ao funcionamento do motor se se:
1.2.1. eliminar a lâmpada L1;
1.2.2. desenroscar a lâmpada L2;
1.2.3. abrir o interruptor 1;
1.2.4. fundir a lampada L3;
1.2.5. fundir a lâmpada L2;
1.2.6. abrir o interruptor 2.
1.3. Esquematiza o mesmo circuito elétrico intercalando dois amperímetros de forma a ser possível determinar a corrente elétrica no motor e no ramo principal do circuito.
2. Considera o seguinte texto sobre a corrente elétrica.
"A corrente elétrica que percorre os condutores metálicos é um movimento orientado de ____(1)____ . Esta grandeza física relaciona-se com o número de ____(2)____ que atravessa uma dada secção reta, por unidade de tempo. Se o sentido da corrente elétrica se mantém constante, esta designa-se por corrente ____(3)____. Se a corrente elétrica inverter o seu sentido ciclicamente ao longo do tempo, designa-se por corrente ____(4)____. "
Seleciona a única opção que completa corretamente o texto.
(A) 1 - neutrões; 2 - protões; 3 - contínua; 4 - alternada
(B) 1 - eletrões; 2 - eletrões; 3 - alternada; 4 - contínua
(C) 1 - eletrões; 2 - eletrões; 3 - contínua; 4 - alternada
(D) 1 - iões; 2 - iões; 3 - alternada; 4 - contínua
(E) 1 - moléculas; 2 - iões; 3 - contínua; 4 - alternada
3. No laboratório de Física da escola, um grupo de alunos tem ao seu dispor vários componentes para montar circuitos elétricos.
3.1. O grupo de alunos procedeu à montagem de um circuito elétrico utilizando dois amperímetros para determinar a corrente elétrica.
3.1.1. Dos esquemas seguintes, indica aquele que apresenta a instalação correta dos dois amperímetros no circuito elétrico elaborado pelos alunos.
3.1.2. Indica os nomes dos componentes elétricos do circuito elétrico montado pelos alunos.
3.2. A figura ao lado representa o mostrador de um dos amperímetros instalados pelos alunos no circuito elétrico.
3.2.1. Indica o alcance do amperímetro.
3.2.2. Refere o valor da menor divisão da escala.
3.2.3. Indica o valor assinalado pelo ponteiro.
3.2.4. Converte o valor indicado pelo ponteiro do amperímetro para kA e mA.
4. Considera o circuito elétrico esquematizado a seguir.
4.1. Determina o valor da corrente elétrica indicada pelos amperímetros 3 e 4.
4.2. As lâmpadas L2 e L3 são iguais ou diferentes? Justifica.
5. Durante uma aula prática, um grupo de alunos montou um circuito elétrico. A descrição, quantidade e componentes elétricos utilizados na sua montagem encontram-se na tabela seguinte.
6. Na imagem ao lado representa-se um circuito elétrico instalado numa escola por um grupo de alunos. Depois de fechado o circuito, registaram-se os valores lidos pelos amperímetros numa tabela.
6.1. Esquematiza o circuito elétrico.
6.2. Converte o valor da corrente elétrica medida nos amperímetros A1 e A2 em unidades SI.
6.3. Determina os valores X e Y em unidades SI.
Diferença de potencial elétrico
l. Dos esquemas seguintes, seleciona aquele(s) que, após fechar os interruptores, permite(m) medir corretamente a corrente elétrica que atravessa o motor, bem como a d.d.p. nos seus terminais.
2. Estabelece a correspondência correta entre os instrumentos de medição, na coluna I, a sua designação, na coluna II, as grandezas físicas medidas, na coluna III, e respetivas unidades SI.
3. Das seguintes afirmações sobre a diferença de potencial (d.d.p.), indica as verdadeiras (V) e a falsas (F).
(A) A diferença de potencial mede-se com um dinamómetro instalado em paralelo.
(B) A unidade SI da d.d.p. é o quilovolt (kV).
(C) A corrente elétrica num circuito elétrico deve-se à diferença de potencial estabelecida por um gerador.
4. Efetua as seguintes conversões de unidades.
4.1. 0,0015 kV = ____ V;
4.2. 2,37 V= ____ mV;
4.3. 245 mV = ____ V;
4.4. 0,42 V= ____ kV;
4.5. 567 mV = _____ V;
4.6. 0,0093 kV = ____ V.
5. Numa aula prática, um grupo de alunos utilizou uma pilha como fonte de alimentação de um circuito elétrico. Após fechar o interruptor, os alunos registaram numa tabela os valores da diferença de potencial nos terminais das lâmpadas L1, L2 e L3.
5.1. Esquematiza o circuito elétrico da figura.
5.2. Determina a d.d.p. nos terminais da pilha quando se fecha o circuito.
6. O Pedro procedeu à montagem de um circuito elétrico, tendo instalado três voltímetros para determinar a d.d.p. nos terminais de dois motores e de uma lâmpada, como se representa no esquema seguinte.
Considera que as lâmpadas L1, L2 e L3 são iguais e que as duas pilhas que fornecem energia ao circuito também o são.
A tabela apresenta os valores da d.d.p. indicada nos voltímetros VA, VB e VC.
6.1. Determina a d.d.p. nos terminais de cada uma das lâmpadas L1, L2 e L3.
6.2. Refere qual das imagens seguintes corresponde à associação das pilhas do circuito elétrico esquematizado.
6.3. Determina a diferença de potencial:
6.3.1. da associação das pilhas;
6.3.2. em cada uma das pilhas.
6.4. De entre as palavras sublinhadas, seleciona as que completam corretamente as frases seguintes sobre o circuito elétrico instalado pelo Pedro.
(A) A lâmpada L4 encontra-se associada em paralelo/série com L1, L2 e L3.
(B) Os motores M1 e M2 estão associados em paralelo/série no circuito elétrico.
(C) As pilhas associadas em paralelo/série são a fonte de energia do circuito elétrico.
(D) As lâmpadas L1, L2 e L3, entre si, estão associadas em paralelo/série, no entanto, estão associadas em paralelo/série com a lâmpada L4.
7. O circuito elétrico seguinte foi instalado com três lâmpadas iguais.
Após fechar o interruptor, a d.d.p. medida nos terminais da lâmpada L1 é de 0,5 V.
Indica qual dos mostradores seguintes corresponde ao do voltímetro V2.
Resistência elétrica
1. Durante uma investigação, um grupo de cientistas instalou um circuito elétrico onde foram intercalados individualmente vários condutores de ferro e prata, cilíndricos, com diferentes comprimentos e espessuras, à temperatura ambiente. Determinaram a sua resistência elétrica e registaram-na, tal como consta da tabela seguinte.
1.1. De entre o ferro e a prata, qual é o melhor condutor?
1.2. Refere quais as principais conclusões deste trabalho de investigação, relativamente à:
1.2.1. variação da resistência elétrica de um condutor com o seu comprimento;
1.2.2. variação da resistência elétrica de um condutor com a sua espessura.
1.3. Das seguintes afirmações, indica as verdadeiras (V) e as falsas (F) .
(A) A resistência à passagem da corrente elétrica de um condutor depende do material de que é constituído.
(B) Quanto maior a resistência elétrica de um condutor, mais facilmente conduz a corrente elétrica.
(C) A resistência elétrica de um condutor depende da sua espessura.
(D) Quanto maior o comprimento de um condutor, menor a sua resistência.
(E) Os maus condutores apresentam pouca resistência à passagem de corrente elétrica.
3. Durante uma atividade laboratorial, um grupo de alunos variou a diferença de potencial nos terminais de um fio condutor, a temperatura constante. Registaram os respetivos valores da corrente elétrica e traçaram o gráfico seguinte.
3.1. Com base no gráfico, completa a tabela que se segue.
3.2. Identifica o tipo de condutor (óhmico ou não óhmico). Justifica enunciando a lei que te permite responder à questão colocada.
3.3. Determina o valor da resistência elétrica do condutor.
3.4. Determina, através de cálculos, a d.d.p. nos terminais do condutor quando este é percorrido por uma corrente elétrica de 0,3 A.
3.5. Determina, através de cálculos, a corrente elétrica que percorre o condutor quando nos seus terminais é aplicada uma d.d.p. de 2,8 V.
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