Exercícios de Aplicação

1.2 Considere as cargas eléctricas positivas e negativas representadas na Figura E1.2. Determine a intensidade da força de atracção ou repulsão existente entre cada par de cargas nos casos em que r=1 m, r=10 m e r=100 m. Indique também a direcção e o sentido da força eléctrica (e_o=8.85419*10^-12 F/m).

Figura E1.2

1.3 Determine a intensidade da força eléctrica de atracção existente entre o núcleo de um átomo de hidrogénio e um electrão em órbita à distância r=0.5*10^-10m.

1.4 Represente graficamente e em função da distância a intensidade da força eléctrica existente entre cargas de valor absoluto 1 mC. Considere o metro como a unidade elementar de representação do eixo das abcissas.

1.5 Determine a intensidade, a direcção e o sentido do campo eléctrico gerado pelo protão do átomo de hidrogénio à distância da primeira órbita possível para o electrão (r=0.5*10^-10 m).

1.6 Determine a intensidade, a direcção e o sentido do campo eléctrico existente nos pontos (X) indicados na Figura E1.6 (o módulo das cargas positivas e negativas é 1 mC).

Figura E.1.6

Energia Potencial e Tensão Eléctrica

1.7 Sabendo que o transporte de 625*10¹⁶ electrões entre dois pontos envolve a dissipação de 1 J, determine o valor da tensão eléctrica existente entre esses dois pontos.

1.8 Determine o valor da energia eléctrica libertada durante o transporte de uma carga de 1 C entre os dois terminais de uma bateria de 12 V.

1.9 Considere as fontes de tensão eléctrica representadas na Figura E1.9. Indique quais de entre elas fornecem energia.

Figura E1.9

1.10 Sabendo que a energia necessária para afastar para o infinito um electrão de um protão é de 1.6*10^-18 J, determine qual a distância a que eles se encontram inicialmente (admita as duas partículas inicialmente em repouso).

Corrente e Potência Eléctrica

1.11 Considere um fio condutor no qual o fluxo de corrente é de 1 mA. Determine a quantidade de carga que atravessa a sua secção na unidade de tempo.

1.12 A diferença de potencial entre os terminais de uma bateria eléctrica é de 12 V. Se a energia dissipada durante um intervalo de tempo de 1 ms for 1 J, determine a quantidade de carga, a corrente eléctrica e a potência eléctrica envolvidas no processo.

1.13 Sabendo que a carga que entra no terminal positivo de uma bateria é dada pela expressão q(t)=10*e^-t mC, determine a expressão e o sentido da corrente eléctrica instantânea.

1.14 Considere uma fonte cuja corrente e tensão instantânea fornecida são dadas pelas expressões i(t)=sin(wt) mA e v(t)=12sin(wt) V, respectivamente. O facto de a corrente de saída da fonte ser positiva e negativa ao longo do tempo significa que a fonte alternadamente fornece e acumula energia? Justifique a sua resposta.