Exercícios Resolvidos de Corrente Elétrica e 1ª Lei de Ohm

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Enunciado

Uma corrente de 25   m A percorre um resistor de 800   Ω . Desenhe o circuito e determine:

  1. Número de elétrons que atravessam o resistor em 10   s ;
  2. A tensão no resistor
  3. A potência dissipada pelo resistor.

Dado a carga de um elétron é de 1,6 × 10 - 19   C .

Passo 1

Bora para mais uma questãozinha!?

Antes de começar a resolver a letra (a) o enunciado pediu para desenhar o circuito. Então faremos isso

Fizemos um desenho bem basicão e colocamos a corrente ali no sentido convencional, ou seja, indo do maior potencial ( + ) para o menor ( - )!!

A letra (a) nos pede para achar o número de elétrons que atravessam o resistor, certo?

Para isso nós vamos usar a definição da nossa queridinha, a corente elétrica:

i = ∆ Q ∆ t

Ou seja, a intensidade da corrente ( i ) é dada em função da quantidade de carga que atravessa uma seção, ∆ Q , em um determinado tempo, ∆ t

Shoow de bolinhas!! Mas queremos número de elétrons e ainda não achamos!

Se lembram do caso das larajas?? Se temos 10 larajas e cada uma pesa 100   g , qual o peso total? Seria 10   l a r a n j a s × 100   g = 1000   g , certo?

Mesma coisa com a carga, cada elétron possui uma carga elementar e , então a carga total é dada por:

∆ Q = N . e

Onde N é o numero de elétron, tranquilo?

Agora vamos olhar na fórmula como isso fica:

i = N . e ∆ t

Agora que temos a fórmula, vamos ver os dados que o problema nos deu?

i = 25   m A = 25 × 10 - 3   A

∆ t = 10   s

e = 1,6 × 10 - 19   C

Se o que estamos procurando é o número de elétrons N , vamos substituir na fórmula que encontramos

i = N . e ∆ t

25 × 10 - 3 = N . 1,6 × 10 - 19 10

Isolando o número de elétrons:

N = 25 × 10 - 3 10 1,6 × 10 - 19

N = 1,56 × 10 18   e l é t r o n s

E assim finalizamos a letra (a)!!

Passo 2

Agora vamos para a (b)!!

Aqui precisamos achar a tensão, também conhecida como ddp!!

Para isso vamos ter que lembrar que a ddp se relaciona com a corrente e com a resistência, se lembram??

Se esqueceram não tem problema, vamos ver juntos:

R = U i

Se o problema nos disse que:

i = 25   m A = 25 × 10 - 3   A

R = 8 00   Ω

Agora é só substituir:

800 = U 25 × 10 - 3

Para isolar o U , passaremos o que está dividindo para o outro lado multiplicando

U = 800 25 × 10 - 3

U = 20   V

Até aqui tranquilo!! Não foi?

Passo 3

Para finalizar temos que calcular a potência, e agora?

A potêcia também pode ser relacionada com a ddp e a corrente, não é?

E essa relação é dada por essa formulinha aqui

P = U . i

Se acabamos de achar a ddp e o problema já nos disse o valor da constante:

U = 20   V

i = 25   m A = 25 × 10 - 3   A

Vamos só precisar substituir:

P = 20 25 × 10 - 3

P = 500 × 10 - 3

P = 0,5   W

O que acharam desta ?!

Resposta

  1. N = 1,56 × 10 18   e l é t r o n s
  2. U = 20   V
  3. P = 0,5   W