Busca de Exercícios - USP - Eletricidade Aprenda a usar!

O fluxo de íons através de membranas celulares gera impulsos elétricos que regulam ações fisiológicas em seres vivos. A figura ao lado ilustra o comportamento do potencial elétrico V em diferentes pontos no interior de uma célula, na membrana celular e no líquido extracelular. O gráfico desse potencial sugere que a membrana da célula pode ser tratada como um capacitor de placas paralelas com distância entre as placas igual à espessura da membrana, d=8 nm. No contexto desse modelo, determine a) o sentido do movimento - de dentro para fora ou de fora para dentro da célula - dos íons de cloro (Ct ) e de cálcio (Ca?), presentes nas soluções intra e extracelular; b) a intensidade E do campo elétrico no interior da membrana; Vimy) 64 interior 1 exterior x dacélula 1 da célula membrana capacitor c) as intensidades Fc, e Fca das forças elétricas que atuam, respectivamente, nos íons C(' e Ca? enquanto atravessam a membrana; d) o valor da carga elétrica Q na superfície da membrana em contato com o exterior da célula, se a capacitância C do sistema for igual a 12 pF. NOTE E ADOTE 1pF=102F. 4nm=10°m. c=qu. Carga do elétron = —1,6 x 10º C.

A figura ao lado representa, de forma esquemática, a instalação elétrica de uma residência, com circuitos de tomadas de uso geral e circuito específico para um chuveiro elétrico. Nessa residência, os seguintes equipamentos permaneceram ligados durante 3 horas a tomadas de uso geral, conforme o esquema da figura: um aquecedor elétrico (Aq) de 990 W, um ferro de passar roupas de 980W e duas lâmpadas, L1 e L2, de 60W cada uma. Nesse período, além desses equipamentos, um chuveiro elétrico de 4400 W, ligado ao circuito específico, como indicado na figura, funcionou durante 12 minutos. Para essas condições, determine a) a energia total, em kWh, consumida durante esse período de 3 horas; neutro terra quadro de distribuição circuito primário Chuveiro b) a corrente elétrica que percorre cada um dos fios fase, no circuito primário do quadro de distribuição, com todos os equipamentos, inclusive o chuveiro, ligados; c) a corrente elétrica que percorre o condutor neutro, no circuito primário do quadro de distribuição, com todos os equipamentos, inclusive o chuveiro, ligados. NOTE E ADOTE A tensão entre fase e neutro é 110 Ve, entre as fases, 220 V. Ignorar perdas dissipativas nos fios. O símbolo e representa o ponto de ligação entre dois fios. terra tse i fase 2 neutro fase 1 fase 2 terra

Em células humanas, a concentração de íons positivos de sódio (Na*) é menor no meio intracelular do que no meio extracelular, ocorrendo o inverso com a concentração de íons positivos de potássio (K*). Moléculas de proteína existentes na membrana celular promovem o transporte ativo de ions de sódio para o exterior e de fons de potássio para o interior da célula. Esse mecanismo é denominado bomba de sódio- potássio. Uma molécula de proteina remove da célula três íons de Na* para cada dois de K* que ela transporta para o seu interior. Esse transporte ativo contrabalança processos passivos, como a difusão, e mantém as concentrações intracelulares de Nae de K* em níveis adequados. Com base nessas informações, determine a) a razão R entre as correntes elétricas formadas pelos íons de sódio e de potássio que atravessam a membrana da célula, devido à bomba de sódio potássio; b) a ordem de grandeza do módulo do campo elétrico E dentro da membrana da célula quando a diferença de potencial entre suas faces externa e interna é 70 mv e sua espessura é 7 nm; c) a corrente elétrica total 1 através da membrana de um neurônio do cérebro humano, devido à bomba de sédio-potéssio. Note e adote: A bomba de sódio potássio em um neurônio do cérebro humano é constituída por um milhão de moléculas de proteinas e cada uma delas transporta, por segundo, 210 Na’ para fora e 140 K' para dentro da célula Carga do elétron =-1,6x 10 *C