O chuveiro elétrico é o aparelho responsável pela maior parcela do consumo elétrico no dia a dia da maioria das residências brasileiras. Em dias de frio rigoroso, é comum que a chave seletora seja posta na posição “Inverno”, por aquecer mais a água. Para que isso ocorra, o circuito interno do aparelho modifica, através dos contatos físicos, o trajeto da corrente na resistência. Ao posicionar o chuveiro em “Inverno”, a resistência elétrica do circuito é _________, permitindo que a intensidade da corrente elétrica que o atravessa _________. Consequentemente, a potência elétrica dissipada por efeito Joule é _________, acarretando um _________ consumo de energia elétrica pelo aparelho, caso o tempo de banho dos moradores permaneça o mesmo.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

Um circuito é composto por uma fonte de força eletromotriz ideal ɛ, um resistor de resistência R e um capacitor de capacitância C, inicialmente descarregado. No instante t = 0, a chave do circuito é fechada, iniciando o processo de carga. De acordo com a Regra das Malhas de Kirchhoff, analise as assertivas abaixo:

I. A equação diferencial que governa a carga q(t) no capacitor é expressa por . A solução dessa equação diferencial linear de primeira ordem, que satisfaz a condição inicial q(0) = 0, resulta em uma corrente instantânea i(t) =  .
II. A energia total fornecida pela fonte ɛ durante todo o processo de carga (de t = 0 até t → ∞) é dada pela integral , resultando no valor acumulado de Cɛ² .
III. Metade da energia total fornecida pela fonte é armazenada no campo elétrico do capacitor como energia potencial eletrostática , enquanto a outra metade é obrigatoriamente dissipada como energia térmica no resistor pelo efeito Joule, independentemente do valor da resistência R.

Quais estão corretas?

O fenômeno da condução elétrica em metais é frequentemente descrito pelo Modelo de Drude, que trata os elétrons de valência como um “gás” de partículas sujeitas a colisões com os íons da rede cristalina. Sendo assim, considere um fio de cobre de 2,0 mm de raio transportando uma corrente contínua de 1,0 A e assinale a alternativa que descreve corretamente a física dos portadores de carga e a dependência térmica da resistência.

Em uma residência na capital do país, foi instalado no banheiro da suíte um chuveiro elétrico bifásico de 5500 W (220 V). Com base nas leis de potência elétrica e na Lei de Joule, assinale a alternativa que apresenta corretamente a corrente elétrica (I) nominal do chuveiro e a energia elétrica (E) consumida durante um banho de 15 minutos.

Considere um fio condutor cilíndrico longo e reto, de raio a e comprimento L, feito de um material com condutividade elétrica finita σ. Uma corrente elétrica constante I flui uniformemente através da seção transversal do fio. Analisando o sistema sob a ótica das Equações de Maxwell e do Vetor de Poynting  na superfície curva do fio, qual é a direção e o significado físico do fluxo de energia eletromagnética?

Um circuito elétrico RC simples consiste em uma chave S, uma bateria ideal de 12,0 V, um resistor de 20,0 MΩ e um capacitor cheio de ar C. O capacitor tem placas paralelas circulares de raio 5,00 cm, separadas por 4,00 mm. No tempo t = 0, o interruptor S é fechado para permitir a carga do capacitor. O campo elétrico entre as placas é uniforme. Em t = 348 μs, qual é a magnitude do campo magnético dentro do capacitor, a uma distância radial de 2,00 cm?

Dado: 1/e = 0,37.

Dois pontos, A e B, têm potenciais elétricos, em relação a um referencial O, iguais a 150 V e 100 V, respectivamente. Supondo que o referencial vá para o infinito, qual será a diferença de potencial entre os pontos A e B?

Analise o texto a seguir.

As lentes ___________ ajustam o foco variando a corrente elétrica que passa por elas, o que altera ___________. Uma corrente mais forte causa ________ refração do feixe de elétrons, resultando em um(a) ___________.

Assinale a alterativa que completa correta e respectivamente esse texto. 

Leia o texto a seguir:

    Um experimento realizado na Unicamp utilizou seis pequenos e potentes eletroímãs distribuídos ao redor de um tubo contendo mosto de cana-de-açúcar e leveduras Saccharomyces cerevisiae para processar a fermentação. O tempo de fermentação foi reduzido de 15 horas no método tradicional para 12 horas com o uso desses eletroímãs, resultando em aumento de produção de etanol de até 17%. Os pesquisadores sugerem que o campo magnético alterou o metabolismo das leveduras ao influenciar o potencial da membrana celular, aumentando sua permeabilidade e facilitando o transporte de nutrientes para o interior da célula.

(Dinorah Ereno. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br/

a-forca-do-magnetismo/. Adaptado)

Em relação aos campos magnéticos, é correto afirmar:

Os circuitos elétricos apresentam comportamentos distintos em corrente contínua e corrente alternada. Considerando o funcionamento de capacitores e indutores, assinale a alternativa correta.

Durante uma atividade investigativa, estudantes de uma escola de Cordilheira Alta analisaram as seguintes situações físicas do cotidiano envolvendo imagem e som, luz e cores, circuitos elétricos, consumo de energia e fontes de energia:

1. A predominância de tons avermelhados no horizonte ao pôr do sol em dias com maior concentração de partículas finas dispersas no ar.
2. O aumento do consumo de energia elétrica em uma residência quando vários eletrodomésticos são ligados simultaneamente ao mesmo circuito.
3. A redução da intensidade do som percebido em um estúdio cuja porta é revestida por material poroso com alta capacidade de absorção acústica.
4. A diminuição da luminosidade emitida por uma lâmpada incandescente durante uma queda momentânea de tensão elétrica na rede.

Com base nos princípios físicos envolvidos, assinale a alternativa correta.

Sobre a Lei de Ohm aplicada a circuitos elétricos, assinale a alternativa correta: 

Uma carga elétrica escoa de forma constante através de um elemento de natureza resistiva a uma taxa de 20 coulombs a cada 0,20 segundo.

Sabendo que a resistência ôhmica desse elemento é de 0,5 Ω, a tensão desenvolvida entre os terminais do elemento resistivo é igual a

Uma forma de contribuir para um mundo mais sustentável é optar por métodos mais eficientes para economizar energia elétrica. Ao substituir uma lâmpada incandescente que apresenta 60 W de potência nominal, por LED, cuja potência nominal é de 8 W, caso a lâmpada fique acesa por 5 horas por dia, após 30 dias, o consumo de energia elétrica foi reduzido em

Um produtor rural quer instalar uma bomba de água em seu poço residencial. Para ter uma ideia do consumo de energia desse equipamento, ele observou as informações presentes no catálogo deste tipo de bomba:



(https://anauger.com.br/wp-content/uploads/ 2024/11/MANUAL_MOTOBOMBA_3_PORTUGUES_ REV-16-JUL-24-CURVAS.pdf. Adaptado)

O produtor estima que a bomba funcione durante 6 horas por dia. Nesse contexto, ele espera que seu consumo de energia, em kWh, durante 30 dias, seja de aproximadamente

A figura 1 mostra as curvas características da corrente em função da diferença de potencial de LEDs que emitem luz de diferentes cores.

(www.electronica-pt.com. Adaptado)
A figura 2 é o esquema de um circuito elétrico composto por uma bateria de força eletromotriz ε, dois resistores R₁ e R₂, de resistências, respectivamente, 68 Ω e 100 Ω, e um LED L.

Sendo a diferença de potencial entre os terminais do resistor R₁ igual a 3,4 V e a corrente elétrica no resistor R₂ igual a 20 mA, o LED L emite luz

Uma fonte de energia elétrica gera uma diferença de potencial 10,0 V, quando um resistor de 400 Ω é ligado a seus terminais, e uma diferença de potencial de 15,0 V, quando um resistor de 900 Ω é ligado a seus terminais. Nessa situação, a resistência interna e a força eletromotriz da fonte de energia são respectivamente