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🧲 Física · 10.º ano · Atividades Laboratoriais
AL 3.1 │ Radiação e potência elétrica de um painel fotovoltaico
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📝 9 exercícios
Os exercícios essenciais do tema, no estilo dos exames nacionais e dos testes intermédios, com o grau de dificuldade de cada um. Clica numa opção para ver logo se acertaste e abre a Resolução para perceberes o raciocínio completo.
📘 Resumo da matéria
Antes de começares, revê Atividade laboratorial AL 3.1 – laboratório virtual.
1Fácil O amperímetro liga-se…
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- 📐 Fórmulasamperímetro em série
- (A) em paralelo com o painelFalsa. em paralelo criava um curto-circuito (resistência muito baixa).
- (B) em sérieVerdadeira. a corrente tem de atravessar o amperímetro: em série.
- (C) em paralelo com o reóstatoFalsa. em paralelo com o reóstato daria uma leitura errada e um curto-circuito.
- (D) na lâmpadaFalsa. a lâmpada não faz parte do circuito elétrico do painel.
2Fácil O voltímetro mede a tensão nos terminais do reóstato quando se liga…
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- 📐 Fórmulasvoltímetro em paralelo
- (A) em série com o reóstatoFalsa. em série impediria a passagem da corrente (resistência muito alta).
- (B) em paralelo com o reóstatoVerdadeira. mede a diferença de potencial entre os dois terminais do reóstato.
- (C) em série com o painelFalsa. em série cortaria o circuito.
- (D) em curto-circuitoFalsa. um curto-circuito não mede nada e danifica o circuito.
3Fácil Para obter a curva P(U) com a lâmpada fixa, deves usar, no mínimo…
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- 📐 Fórmulascurva = vários pontos
- (A) 1Falsa. um só ponto não dá curva.
- (B) 2Falsa. dois pontos não mostram o máximo.
- (C) 5Verdadeira. com cerca de 5 valores de R a curva e o seu máximo ficam bem definidos.
- (D) nenhumFalsa. é uma atividade experimental: mede-se.
4Médio
| R (Ω) | U (V) | I (mA) |
|---|---|---|
| 3 | 0,90 | 300 |
| 6 | 1,78 | 297 |
| 10 | 2,38 | 238 |
| 18 | 2,57 | 143 |
| 30 | 2,63 | 88 |
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- 📐 FórmulasP = U I (com I em A)
- Linha 1R = 3 Ω: P = 0,90 × 0,300 = 270 mW.
- Linha 2R = 6 Ω: P = 1,78 × 0,297 = 529 mW.
- Linha 3R = 10 Ω: P = 2,38 × 0,238 = 566 mW.
- Linha 4R = 18 Ω: P = 2,57 × 0,143 = 368 mW.
- Linha 5R = 30 Ω: P = 2,63 × 0,088 = 231 mW.
- MáximoA maior potência é 566 mW, para U ≈ 2,38 V.
5Médio Mediram-se 3 valores da tensão para o mesmo R: 2,10 V; 2,12 V e 2,11 V. Indica o resultado com a incerteza e o desvio percentual.
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- 📐 FórmulasŪ = U1 + U2 + U33 · u = |Ui − Ū|máx · ur = uŪ × 100
- MédiaŪ = 2,10 + 2,12 + 2,113 = 2,11 V.
- Incertezadesvios 0,01 · 0,01 · 0,00 ⇒ u = 0,01 V ⇒ U = (2,11 ± 0,01) V.
- Desvio percentualur = 0,012,11 × 100 = 0,47 %.
6Médio Um aluno mediu sempre o ângulo de inclinação 5° a menos do que o real. Este erro é…
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- 📐 Fórmulaserro sempre no mesmo sentido ⇒ sistemático
- (A) aleatórioFalsa. um erro aleatório variava de medição para medição.
- (B) sistemáticoVerdadeira. desvia sempre os resultados no mesmo sentido: é sistemático.
- (C) instrumentalFalsa. não é um limite do aparelho, mas um erro de técnica.
- (D) de cálculoFalsa. não é um erro de cálculo, mas de medição.
7Médio Com R = 10 Ω, a série com α = 0° dá Pmáx ≈ 0,61 W e a série com α = 60° dá ≈ 0,28 W. Qual das orientações é melhor e porquê?
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- 📐 FórmulasG = G0 cos α
- ComparaçãoA orientação perpendicular (α = 0°) dá cerca do dobro da potência (0,61 W contra 0,28 W).
- ExplicaçãoPorque cos 0° = 1 e cos 60° = 0,5: a irradiância a 60° é metade.
8Difícil O voltímetro digital tem a menor divisão de 0,01 V. Indica a incerteza de leitura, escreve o resultado para U = 2,10 V e calcula o desvio percentual.
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- 📐 Fórmulasinstrumento digital: u = menor divisão · ur = uU × 100
- Resultadou = 0,01 V ⇒ U = (2,10 ± 0,01) V.
- Desvio percentualur = 0,012,10 × 100 = 0,48 %.
9Difícil Justifica por que se mantém a lâmpada fixa, à mesma distância e com incidência perpendicular, ao medir a curva P(U).
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- Variável controladaA irradiância G deve ser constante durante a série: só assim as variações de P se devem a R (e portanto a U).
- Incidência perpendicularCom incidência perpendicular a irradiância é máxima e a curva é bem definida.
➡️ A seguir
Termina com as questões práticas (cálculos).