Analise as assertivas a seguir, assinalando a resposta correta. Explique sua resposta. ( 1,8 ponto)
I. É possivel a utilização das lei das malhas de Kirchhoff (conservação da energia) em circuitos de corrente estacionária pelo fato de o campo elétrico E, nestas situaçōes, ser conservativo.
II. A corrente elétrica é composta, majoritariamente, por um mar de elétrons (estes individualmente lentos) que se move rapidamente sob a ação de campos elétricos.
III. Analisando a conservaçāo da energia durante a carga de um capacitor, vê-se que a maior parte da energia fomecida pela bateria é armazenada no capacitor, em detrimento do resitor, que consome a
IV. Se as resistividades de dois fios são iguais, então suas resistências também devem ser iguais.
V. São as colisões com os átomos da rede cristalina do condutor que fazem com que um campo elétrico aplicado ao condutor (quando ligado a um circuito fechado) tenha como efeito macroscópico uma velocidade constante dos elétrons que constituem uma corrente elétrica estacionária.
Sinir pelog joto doon {oncos entoroser ase Conelowdo. São corretas as seguintes afirmativas:
a) I, II e IV estão corretas.
d) I e V estão corretas.
b) I, III e V estão corretas.
e) Todas estão corretas.
© I, II, IV e V estão corretas.
f) I e III estão corretas.

Passo 1

Então, olha só o que o enunciado pede: temos cinco afirmativas sobre circuitos elétricos e teoria de eletricidade. A gente precisa dizer quais estão corretas. O conteúdo envolve lei de Kirchhoff, movimento dos elétrons, energia em capacitores e resistência elétrica. Para resolver, vamos revisar cada afirmação, lembrar da teoria por trás e decidir se é verdadeira ou falsa.

Passo 2

I. “É possível usar a lei das malhas de Kirchhoff em circuitos de corrente estacionária porque o campo elétrico vec E é conservativo.”
Teoria envolvida: em regime estacionário (corrente constante no tempo) não há variação de fluxo magnético, logo nabla times vec E = -partial vec Bpartial t = 0. Um campo com nabla times vec E = 0 é conservativo, daí a soma das quedas de potencial dá zero em qualquer malha: é exatamente a lei das malhas de Kirchhoff.
Conclusão: correta.

Passo 3

II. “A corrente elétrica é um mar de elétrons (estes individualmente lentos) que se move rapidamente sob ação de campos elétricos.”
Na real, os elétrons têm velocidade de deriva bem lenta (milímetros por segundo!), mas o efeito do campo (o sinal) percorre o fio quase na velocidade da luz. A frase mistura as duas coisas e diz que os elétrons “se movem rapidamente”, o que não bate com a teoria de velocidade de deriva.
Conclusão: falsa.

Passo 4

III. “Durante a carga de um capacitor, a maior parte da energia fornecida pela bateria vai para o capacitor, e só uma parte pequena é dissipada no resistor.”
Na carga RC, integra-se a potência dissipada e a fornecida pela fonte e acha-se que metade da energia da bateria termina dissipada no resistor e metade armazenada no capacitor:
Ebateria = C V^2, Ecapacitor = tfrac12 C V^2, Edissipada = tfrac12 C V^2
Logo, não é “maior parte no capacitor”: são partes iguais.
Conclusão: falsa.

Passo 5

IV. “Se as resistividades de dois fios são iguais, então as resistências também devem ser iguais.”
Resistividade rho é uma propriedade do material. A resistência é
R = rho,LA,
depende de comprimento L e área A. Dois fios do mesmo material (mesma rho) podem ter formatos diferentes e, portanto, resistências diferentes.
Conclusão: falsa.

Passo 6

V. “São as colisões com os átomos da rede cristalina que fazem com que um campo elétrico aplicado ao condutor tenha como efeito macroscópico uma velocidade constante dos elétrons.”
Teoria: o campo elétrico acelera os elétrons entre colisões, mas as colisões com a rede cristalina limitam essa aceleração e fazem com que a velocidade média (chamada velocidade de deriva) se estabilize em valor constante.
Conclusão: correta.

Resposta

As afirmativas corretas são I e V. Portanto, a alternativa certa é a letra d) I e V estão corretas.

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