Exercícios: Grandezas elétricas: tensão, intensidade da corrente e resistência

O comando da televisão funciona com duas pilhas que têm impresso $1,5\ \text{V}$. Que grandeza elétrica indica esse número? Explica pelas tuas palavras o que nos diz sobre o «impulso» que a pilha dá às cargas do circuito.

Que grandeza elétrica indica a quantidade de carga que atravessa um condutor em cada segundo? Em que unidade se mede no Sistema Internacional?

Todos os componentes de um circuito dificultam em maior ou menor grau a passagem da corrente. Que grandeza mede essa oposição? Em que unidade se exprime?

Associa cada grandeza elétrica à sua unidade e escreve os três pares completos:

1. a) Tensão.
2. b) Intensidade da corrente.
3. c) Resistência.

Unidades: ohm ($\Omega$), volt ($\text{V}$) e ampere ($\text{A}$).

Na analogia hidráulica, um circuito elétrico assemelha-se a um circuito de água com um reservatório elevado e canalizações, como se mostra na figura.

Indica a que grandeza elétrica corresponde cada elemento:

1. a) A altura a que se encontra o reservatório.
2. b) O caudal de água que circula pelo cano.
3. c) O estrangulamento do cano.

No laboratório utilizamos um aparelho que pode medir tensão, intensidade da corrente e resistência consoante a posição do seu seletor rotativo.

1. a) Como se chama?
2. b) Que unidade selecionarias com o botão para verificar a pilha de $4,5\ \text{V}$ de um brinquedo?

Completa a frase com as palavras em falta: «A tensão mede-se em $\dots$, a intensidade da corrente em $\dots$ e a resistência em $\dots$». Escreve de seguida o símbolo de cada unidade.

Ordena estas pilhas do maior para o menor «impulso» sobre as cargas: a pilha de $9\ \text{V}$ de um detetor de fumo, a de $4,5\ \text{V}$ de uma lanterna antiga e a de $1,5\ \text{V}$ de um relógio de parede. Que grandeza comparaste para as ordenar?

Uma mangueira está ligada a um reservatório de água elevado, como se mostra na figura.

1. a) Se elevarmos o reservatório a uma maior altura, o que acontece ao caudal que sai pela mangueira?
2. b) Transpõe a resposta para um circuito: que grandeza elétrica representa a altura do reservatório e o que acontece à corrente se ela aumentar?
3. c) Se agora estreitarmos a mangueira, o que acontece ao caudal? A que corresponde isso no circuito?

Queremos medir com o multímetro a resistência de uma lâmpada desligada do circuito.

1. a) Que unidade selecionamos com o seletor do aparelho?
2. b) Se o multímetro indicar $10\ \Omega$, explica o que significa esse valor.

Observa o circuito da figura, com as duas posições possíveis (A e B) do multímetro.

Para medir a tensão nos terminais de uma lâmpada ligada a uma pilha, onde colocamos as duas pontas de prova do multímetro: em contacto com os dois terminais da lâmpada ou interrompendo um fio e intercalando o aparelho no circuito? Explica o que mede o multímetro em cada ligação.

O manual de instruções de um drone de brincar indica que os seus motores consomem $500\ \text{mA}$.

1. a) Exprime essa intensidade em amperes.
2. b) Consome mais ou menos corrente do que uma lâmpada atravessada por $0,6\ \text{A}$?

No laboratório existem três resistências identificadas como $2\ \text{k}\Omega$, $2200\ \Omega$ e $2,5\cdot10^{3}\ \Omega$.

1. a) Exprime os três valores em ohms.
2. b) Ordena-as da menor para a maior resistência.

Queremos medir a corrente que atravessa uma lâmpada num circuito com pilha, como o da figura, que apresenta duas ligações possíveis (A e B) do aparelho.

1. a) Onde se deve intercalar o amperímetro?
2. b) Explica por que razão não basta tocar simplesmente nos dois terminais da lâmpada com as pontas de prova.

Por um cano largo e curto a água flui com facilidade; por um estreito e comprido tem muito mais dificuldade.

1. a) Qual dos dois oferece mais resistência à passagem da água?
2. b) Transpõe a ideia para dois fios de cobre, um curto e grosso e outro longo e fino: por qual circulará melhor a corrente? Justifica.

Ao medir com o multímetro uma pilha do telecomando que deveria fornecer $1,5\ \text{V}$, o aparelho indica $1,2\ \text{V}$.

1. a) Que grandeza medimos e em que unidade?
2. b) O que achas que aconteceu à pilha? Continuarias a usá-la num aparelho que precisa de muito impulso?

Montamos um circuito com uma pilha, fios de ligação e uma lâmpada.

1. a) Constrói a analogia hidráulica completa: indica o que representam num circuito de água com bomba a pilha, os fios, a lâmpada e a corrente.
2. b) Usando a analogia, prevê o que acontece ao brilho da lâmpada se mudarmos para uma pilha de maior tensão.
3. c) E se adicionarmos uma segunda lâmpada que «estreite» mais a passagem?

Um ventilador portátil funciona com quatro pilhas de $1,5\ \text{V}$ colocadas em série, como se mostra na figura, e o conjunto fornece $6\ \text{V}$.

1. a) Que grandeza se soma ao colocar as pilhas desta forma?
2. b) Explica esse resultado imaginando várias bombas de água colocadas de seguida na mesma tubagem.
3. c) Que tensão forneceria o conjunto se retirássemos uma das pilhas?

Observa na figura como se ligam o amperímetro e o voltímetro.

O amperímetro é ligado intercalando-o no circuito, de modo a que toda a corrente passe por ele.

1. a) Justifica se a sua resistência interna deve ser muito grande ou muito pequena, pensando no que aconteceria à corrente que queremos medir.
2. b) O voltímetro, por outro lado, é ligado aos dois terminais do componente. Justifica se a este convém ter uma resistência interna grande ou pequena, pensando em que caminho a corrente preferirá seguir.

A tensão das tomadas lá de casa é de $230\ \text{V}$ e a de uma pilha de botão é de $3\ \text{V}$.

1. a) Que grandeza estamos a comparar?
2. b) Explica, usando a ideia de «impulso» sobre as cargas, por que razão a rede elétrica é perigosa e uma pilha de botão não.
3. c) O corpo humano opõe uma certa resistência à passagem da corrente. Com essa ideia, justifica o que acontecerá se a tensão a que estamos expostos for muito maior.

Dispões de uma pilha, uma lâmpada, fios de ligação e um multímetro. Descreve passo a passo como medirias:

1. a) A tensão que a pilha aplica à lâmpada.
2. b) A intensidade da corrente que a atravessa.
3. c) Explica por que razão num dos casos o aparelho é colocado ligado aos terminais da lâmpada e no outro intercalado no circuito.

Numa montagem de laboratório, o Tomás substitui o fio grosso por um fio de cobre muito fino e comprido, e observa que a lâmpada brilha menos.

1. a) Que grandeza do novo fio se alterou em relação ao anterior?
2. b) Explica com a analogia hidráulica por que razão a lâmpada brilha menos.
3. c) Prevê o que terá acontecido à medição do amperímetro do circuito: marca mais, menos ou o mesmo?

Ligamos separadamente à mesma pilha, com uma lâmpada, uma barra de cobre e uma mina de lápis (grafite) do mesmo tamanho: com o cobre a lâmpada brilha visivelmente mais.

1. a) Qual dos dois materiais tem maior resistência? Como o sabes?
2. b) Dirias que a grafite é condutora ou isoladora? Justifica com o que observaste.
3. c) Apresenta uma razão pela qual os revestimentos dos cabos são de plástico e não de grafite.

Estas frases de um teste contêm erros de unidades. Corrige cada uma e justifica a correção:

1. a) «A pilha tem uma intensidade de $1,5\ \text{V}$».
2. b) «Pela lâmpada passa uma tensão de $0,3\ \text{A}$».
3. c) «A resistência deste cabo é de $10\ \text{V}$».