Celestina

07

112

SOLUCIONARI DEL LLIBRE DE L’ALUMNE

j Unitat 7. Corrent continu
Activitats
1. Poseu exemples de medis conductors i medis aïllants i expliqueu quina aplicació tenen en el transport o l’aïllament
dels corrents elèctrics.
Exemples de medis conductors són els metalls i les substàncies
polars com ara l’aigua. L’aplicació més coneguda és la fabricació
de cables metàl.lics per acircuits elèctrics. En el cas de l’aigua,
per exemple, una atmosfera prou humida ajuda a eliminar els
efectes de l’electricitat electrostàtica.
Exemples de medis aïllants són els plàstics, la fusta i el formigó. Amb els primers es recobreixen els cables metàl.lics dels
circuits elèctrics per a evitar curtcircuits i fugues. Amb la fusta
i el formigó es construeixen els pals que subjecten elscables
elèctrics utilitzats per al transport de l’energia elèctrica.
2. Tenint present que la càrrega de l’electró val 21,6 ? 10219 C,
calculeu la càrrega amb el seu signe dels ions següents:
a) H1

signe. Però, a més, aquest treball és igual a la variació de la
seva energia cinètica, que és positiva.
Per tant:
i
W 5 2DEp
y
W 5 DEc . 0 t

2(EpA 2 EpB) 5 DEc . 0

EpB . EpA

És a dir,tota càrrega elèctrica positiva tendeix a moure’s cap a
les zones de menor valor d’energia potencial elèctrica.
Quant als valors del potencial elèctric, com que l’energia potencial elèctrica d’una càrrega en un punt de l’espai és igual al
producte del valor de la càrrega pel valor del potencial en
aquest punt, resulta que les càrregues elèctriques positives tendeixen a moure’s cap a les zonesde menor valor del potencial
elèctric.
5. Suposeu que el conductor de la figura 7.6 se substitueix
per un tub de vidre que conté ions de gas amb càrrega positiva i a molt baixa pressió. Si en els seus extrems s’aplica
una ddp V1 2 V2 amb V1 . V2, dibuixeu la força elèctrica
que rep un ió, la seva acceleració, la seva velocitat i el
sentit convencional del corrent dins el tub.

El H1, tambéanomenat protó, té una unitat de càrrega
elèctrica positiva, per tant: q 5 11,6 ? 10219 C.
b) OH2
OH2

L’ió
té una unitat de càrrega elèctrica negativa, per
tant: q 5 21,6 ? 10219 C.
22
c) SO 4

L’ió SO22 té dues unitats de càrrega elèctrica negativa, per
4
tant: q 5 22 ? 1,6 ? 10219 5 23,2 ? 10219 C.
3. Considerem un tros de conductor exposat a una ddp entre
els seus extrems V1 2V2, amb V1 . V2. Dibuixeu la força
que rep un electró lliure, la seva acceleració, la seva velocitat i el sentit convencional del corrent.
La força va en sentit de V2 a V1.
L’acceleració va en sentit de V2 a V1.
La velocitat va en sentit de V2 a V1.
La intensitat va en sentit contrari, de V1 a V2.
4. Deduïu, seguint un raonament similar a l’il.lustrat en la figura 7.5, que les càrreguespositives sotmeses només a la
força elèctrica es mouen de regions d’energies potencials
elèctriques altes a regions d’energies potencials baixes. En
quin sentit es mouran respecte dels potencials elèctrics?
Considerem un conductor carregat positivament i una càrrega
positiva, per exemple un protó, situada en un punt B a una
certa distància del cos. A causa de la repulsió elèctrica, el protós’allunya del cos passant del punt B al punt A, més allunyat del
cos, tot augmentant la seva energia cinètica. Com que el cos
carregat i el protó formen un sistema conservatiu, el treball fet
per la força elèctrica quan el protó es mou de la posició B a la
A és igual a la variació d’energia potencial elèctrica canviada de

V1 . V2
6. Quants electrons passen per segon en un filament d’una
bombetasi hi circula un corrent constant de 0,45 A?
Quan una bombeta està funcionant hi passen electrons que per
efecte de la fricció produeixen llum.
Si la intensitat és de 0,45 A, la quantitat de càrrega que circula
en 1 segon és de 0,45 C.
Tenint en compte que la càrrega d’un electró és 1,6 ? 19219 C,
podem calcular la quantitat d’electrons que passen per segon
pel filament:
1e
0,45 C ?...