Exercícios: Circuitos elétricos básicos

Associa cada elemento de um circuito à sua função. Elementos: gerador, fio condutor, recetor e interruptor. Funções: impulsiona as cargas, conduz a corrente de um ponto para outro, aproveita a energia elétrica e abre ou fecha o caminho da corrente.

Explica por palavras tuas a diferença entre um circuito aberto e um circuito fechado. Observa as duas montagens da figura:

Em qual das duas se acende a lâmpada? Porquê?

Qual é a função de um interruptor num circuito? Relaciona-a com os circuitos aberto e fechado: em que estado fica o circuito em cada posição do interruptor?

Nos esquemas, os elementos do circuito desenham-se com símbolos normalizados, iguais em todo o mundo: a pilha são dois traços paralelos, um longo e fino e outro curto e espesso; a lâmpada, um círculo com uma cruz no interior; o interruptor, um traço levantado. Estes são os três símbolos:

Desenha no teu caderno o esquema de um circuito com uma pilha, um interruptor e uma lâmpada.

Podes fazê-lo em papel e enviar uma fotografia com a tua resposta.

O que é um recetor elétrico? Dá três exemplos de recetores que existam na tua casa e indica em que se transforma a energia elétrica em cada um (por exemplo, a lâmpada transforma-a em luz).

Queres montar um circuito para acender uma lâmpada com uma pilha. Faz a lista de todos os materiais de que precisas e explica para que serve cada um.

Dentro de uma lanterna há uma pilha, uma lâmpada, um interruptor e uma mola metálica que liga tudo, como no esquema da figura.

1. a) Que elemento impulsiona as cargas?
2. b) Que elemento aproveita a energia?
3. c) O que faz o interruptor ao ligar a lanterna?

Indica se cada elemento desta lista é um gerador ou um recetor: a pilha de um comando, o motor de uma ventoinha, a bateria de uma trotineta, a campainha de uma porta e uma lâmpada.

Duas lâmpadas estão ligadas uma a seguir à outra, em série, à mesma pilha, como na figura.

1. a) Se uma das lâmpadas fundir, o que acontece à outra?
2. b) Explica pensando no caminho que a corrente percorre.

Agora as duas lâmpadas estão ligadas em paralelo: cada uma tem o seu próprio caminho para a corrente a partir da pilha, como na figura.

1. a) Se uma fundir, a outra continua a brilhar?
2. b) Como achas que estão ligadas as lâmpadas da tua casa, em série ou em paralelo? Justifica a resposta.

Num circuito com um único caminho há uma pilha, um interruptor e uma lâmpada. Se trocarmos a ordem e colocarmos primeiro a lâmpada e depois o interruptor, continuará a funcionar da mesma forma? Explica por que razão a ordem dos elementos não importa quando há um único caminho.

A Beatriz monta o seu circuito com uma pilha, fios e uma lâmpada, mas esta não se acende. Indica três causas possíveis para a avaria e explica como verificaria cada uma para encontrar o problema.

Com uma pilha de $1,5\ \text{V}$, a lâmpada da montagem brilha pouco. A figura mostra a montagem com duas pilhas colocadas uma a seguir à outra:

1. a) Que tensão fornecerão duas pilhas de $1,5\ \text{V}$ colocadas uma a seguir à outra?
2. b) O que acontecerá ao brilho da lâmpada ao mudar para as duas pilhas?

Um corredor tem duas lâmpadas ligadas em série. Onde se deve colocar o interruptor para apagar as duas ao mesmo tempo: junto à primeira, junto à segunda ou é indiferente a posição no circuito? Justifica a tua resposta.

Desenha no teu caderno, com símbolos normalizados, um circuito com uma pilha, um interruptor, uma lâmpada e uma campainha, todos no mesmo caminho. Se o interruptor for deixado aberto, que elementos funcionam? Explica.

Podes fazê-lo em papel e enviar uma fotografia com a tua resposta.

Duas lâmpadas estão ligadas em paralelo e queremos apagá-las às duas em simultâneo com um único interruptor. Onde o colocarias: num dos ramos ou no ramo principal, antes de o circuito se dividir? Desenha o esquema no teu caderno e justifica a resposta.

Podes fazê-lo em papel e enviar uma fotografia com a tua resposta.

Com a mesma pilha montamos dois circuitos: um com duas lâmpadas em série e outro com duas lâmpadas em paralelo.

1. a) Em qual dos dois brilham mais as lâmpadas? Justifica a resposta pensando na oposição que o caminho oferece à corrente.
2. b) O que acontece em cada circuito se uma lâmpada fundir?
3. c) Qual das duas montagens escolherias para a iluminação de uma casa? Porquê?

Um fio de luzes de Natal tem vinte lâmpadas ligadas em série.

1. a) Porque é que se apagam todas quando uma única funde?
2. b) Como deveriam estar ligadas para que isso não acontecesse?
3. c) Propõe um método prático para localizar a lâmpada fundida entre as vinte.

Queres montar no teu quarto duas lâmpadas que se acendam e apaguem separadamente usando uma única pilha.

1. a) Como as ligarias, em série ou em paralelo? Porquê?
2. b) De quantos interruptores precisas e em que ponto do circuito?
3. c) Desenha o esquema no teu caderno.

Podes fazê-lo em papel e enviar uma fotografia com a tua resposta.

Acrescentamos lâmpadas em série à mesma pilha: primeiro uma, depois duas e depois três.

1. a) O que acontece ao brilho de cada lâmpada ao acrescentar mais?
2. b) Explica a causa pensando na dificuldade que a corrente encontra para passar.
3. c) Prevê o que aconteceria ao brilho se as acrescentássemos em paralelo em vez de em série.

Se unirmos os dois polos de uma pilha diretamente com um fio, sem nenhum recetor, como se mostra na figura, produz-se um curto-circuito: a pilha e o fio aquecem muito e a pilha estraga-se.

1. a) Explica o que acontece à corrente quando não encontra nada que aproveite a energia.
2. b) Porque é que um curto-circuito pode ser perigoso na instalação de uma casa?

A campainha de casa só toca enquanto se mantém premido o botão da entrada.

1. a) Que tipo de elemento de controlo é esse botão e o que faz ao circuito ao premi-lo e ao soltá-lo?
2. b) Descreve o circuito completo da campainha quando um visitante prime e quando solta.
3. c) O botão e a campainha estão em série ou em paralelo? Justifica a resposta.

O Hugo monta o seu circuito assim: sai um fio de um polo da pilha até à lâmpada, e da lâmpada sai outro fio que volta ao mesmo polo da pilha, como na figura.

1. a) A lâmpada vai acender-se?
2. b) Que erro cometeu?
3. c) Explica como deve ficar o circuito para que a corrente dê a volta completa.

A luz do interior do frigorífico acende-se ao abrir a porta e apaga-se ao fechá-la.

1. a) Que elemento do circuito aciona a porta sem que nos apercebamos?
2. b) Explica o que acontece aos circuitos da luz ao abrir e ao fechar.
3. c) Porque é importante, pensando no consumo da casa, que a luz se apague sozinha?