3º Ano - Ensino Médio - Noturno - Física - Eletricidade.
POTÊNCIA ELÉTRICA
Os dispositivos que compõem um circuito elétrico transformam energia elétrica em outra forma de energia. Ao se estabelecer uma corrente no circuito os dispositivos de transformação de energia são acionados e a energia é transferida para o dispositivo que se deseja alimentar, como, por exemplo, ao ligar um liquidificador, a energia elétrica será transformada em mecânica, ao ligar-se uma lâmpada parte da energia elétrica é transformada em energia luminosa e ao ligar-se um ferro de passar roupa, a energia produzida é a térmica. Essa transferência de energia nos terminais A e B do dispositivo pode ser determinada através da quantidade de trabalho realizado:
Quando a energia elétrica é transformada em calor (energia térmica) o fenômeno é denominado Efeito
Joule. As colisões das cargas elétricas com os átomos (ou íons) da rede cristalina, dentro do fio condutor de corrente, fazem com que sua temperatura aumente, convertendo parte da energia elétrica em
calor. A quantidade de calor produzida por um dispositivo elétrico pode ser determinada pela expressão
a seguir:
ATIVIDADES
Questão 1 – Um fio condutor, de resistência elétrica igual a 0,5 Ω, é percorrido por uma corrente elétrica
de 2,0 A durante um intervalo de tempo de 2,0 minutos. Determine a quantidade de calor
dissipada por esse fio, em joules.
a. 240 J
b. 4 J
c. 400 J
d. 40 J
e. 120 J
Questão 2 – Em relação ao efeito Joule, assinale o que for correto.
a. O efeito Joule só ocorre em altas temperaturas.
b. O efeito Joule surge devido às colisões entre os portadores de carga e os átomos que
compõem a rede cristalina do material.
c. É possível controlar a perda de energia pelo efeito Joule aumentando-se a intensidade
da corrente elétrica.
d. A quantidade de calor que é dissipada pelo efeito Joule é inversamente proporcional à
resistência elétrica do material.
e. Materiais condutores não estão sujeitos ao efeito Joule.
Questão 3 – (Enem – 2016) Um eletricista deve instalar um chuveiro que tem as especificações 220 V —
4 400 W a 6800 W. Para a instalação de chuveiros, recomenda-se uma rede própria, com
fios de diâmetro adequado e um disjuntor dimensionado à potência e à corrente elétrica
previstas, com uma margem de tolerância próxima de 10%. Os disjuntores são dispositivos
de segurança utilizados para proteger as instalações elétricas de curtos-circuitos e
sobrecargas elétricas e devem desarmar sempre que houver passagem de corrente elétrica
superior à permitida no dispositivo. Para fazer uma instalação segura desse chuveiro, o
valor da corrente máxima do disjuntor deve ser:
a. 20 A
b. 25 A
c. 30 A
d. 35 A
e. 40 A
Questão 4 – (Enem – 2017) No manual fornecido pelo fabricante de uma ducha elétrica de 220 V é apresentado
um gráfico com a variação da temperatura da água em função da vazão para três condições
(morno, quente e superquente). Na condição superquente, a potência dissipada é de 6500 W.
Considere o calor específico da água igual a 4200 J/(kg.°C) e a densidade da água igual a 1 kg/L.
Com base nas informações dadas, a potência na condição morno corresponde a que fração
da potência na condição superquente?
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