EF08 Potência Elétrica

ESCOLA ESTADUAL “JOÃO XXIII”
A Escola que a gente quer é a Escola que a gente faz!
NATUREZA DA ATIVIDADE: EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO - ELETRODINÂMICA
DISCIPLINA: FÍSICA
ASSUNTO: POTÊNCIA ELÉTRICA
Educando para a
Modernidade desde
1967
•
PROFESSORA: MARILENE MARIA DE CARVALHO
ALUNO (A): _________________________________________________________
Potência Elétrica
1) Numa residência onde a tensão da rede elétrica é
de 110 V, está acesa uma lâmpada em cujo bulbo se
lê 60 W – 110 V. Isso significa que
4) A figura a seguir representa as
características de três condutores X, Y e Z.
curvas
(A) a lâmpada gera 60 J de energia elétrica em cada
segundo.
(B) a lâmpada dissipa 60 W de energia elétrica em
cada segundo.
(C) a lâmpada converte 60 J de energia elétrica em
outra forma de energia.
(D) a lâmpada dissipa 60 kW por hora.
(E) a lâmpada produz 60 J de energia luminosa em
cada segundo.
2) Um estudante que morava em Pelotas, onde a
tensão é 220 V, após concluir seu curso de
graduação, mudou-se para Porto Alegre, onde a
tensão é 110 V. Modificações deverão ser feitas na
resistência do chuveiro – que ele levou na mudança –
para que a potência desse aparelho não se altere.
Analisando o gráfico, verifica-se que
Com relação à nova resistência do chuveiro e à
corrente elétrica que passará através dessa
resistência, é correto afirmar que
(A) tanto a resistência elétrica original quanto a
corrente elétrica quadruplicarão.
(B) a resistência original será reduzida à metade e a
corrente elétrica duplicará.
(C) tanto a resistência original como a corrente elétrica
duplicarão.
(D) a corrente elétrica permanecerá a mesma, não
sendo, pois, necessário modificar a resistência
original.
(E) a resistência original será reduzida à quarta parte
e a corrente elétrica duplicará.
3) Um estudante resolveu acampar durante as férias
de verão. Em sua bagagem levou uma lâmpada com
as especificações: 220 V – 60 W. No camping
escolhido, a rede elétrica é de 110 V. Se o estudante
utilizar a sua lâmpada na voltagem do camping.
(A) não terá luz, pois a lâmpada “queimará”.
(B) ela brilhará menos, porque a potência dissipada
será de 15 W.
(C) ela brilhará menos, porque a potência dissipada
será de 30 W.
(D) ela brilhará normalmente, dissipando a potência de
60 W.
(E) ela brilhará mais, porque dissipará uma potência
de 120 W.
(A) os três condutores são ôhmicos.
(B) a resistência elétrica de X é 6 Ω.
(C) a resistência elétrica de Z é de 0,25 Ω.
(D) a potência dissipada por Y é de 150 W, quando
submetido a uma tensão de 30 V.
(E) a potência dissipada por Z é de 4 W, quando
submetido a uma tensão de 60 V.
5) Por um chuveiro elétrico circula uma corrente de 10
A, quando ele é ligado a uma tensão de 210 V.
Determinar
(A) a potência elétrica recebida pelo chuveiro.
(B) a energia elétrica recebida pelo chuveiro em 20
minutos de funcionamento, expressa em kWh.
(C) a energia elétrica recebida pelo chuveiro em 20
minutos de funcionamento, expressa em J.
6) Um resistor de 20 Ω está ligado a uma fonte de
tensão 600 V.
(A) Qual a potência consumida?
(B) Qual a energia consumida em 1 h?
7) (A) Qual a resistência de uma lâmpada de 220 V e
60 W?
(B) Supondo que a resistência varia pouco com a
temperatura, qual a potência dissipada quando a
lâmpada é ligada a uma tomada de 110 V?
8) Um aluno necessita de um resistor que, ligado a
uma tomada de 220 V, gere 2200 W de potência
térmica. Ele constrói o resistor usando fio de
constantan nº 30 com área de secção transversal de
5,0.10-2 mm² e resistividade elétrica 5.10-7 Ω.m.
15) Um resistor de resistência elétrica 20 Ω é
percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 3,0
A.
(A) Que corrente elétrica passará pelo resistor?
(B) Qual será sua resistência elétrica?
(C) Quantos metros de fio deverão ser utilizados?
(A) a potência elétrica consumida pelo resistor.
(B) a energia elétrica consumida no intervalo de tempo
de 20 s.
9) Um chuveiro elétrica de 220 V dissipa uma potência
de 2,2 kW.
(A) Qual o custo de um banho com 10 min de duração
se a tarifa é de R$ 0,50 por kWh?
(B) Desejando-se duplicar a variação de temperatura
da água mantendo-se constante a sua vazão, qual
deve ser a nova resistência do chuveiro?
10) Durante o inverno, o chuveiro elétrico da
residência de um eletricista aprendiz não esquenta a
água os suficiente para proporcionar “aquele” banho.
Ele resolve, então, duplicar o comprimento do fio
metálico que compõe a resistência do chuveiro,
pretendendo, com isso, que ela aqueça mais ainda a
mesma quantidade de água.
(A) O eletricista aprendiz consegue seu intento?
Explique.
(B) Se a ddp nos terminais da resistência de 100 Ω do
chuveiro for de 220 V, qual será a corrente que a
percorrerá? Nesse caso, se o kWh custar R$ 0,50,
que importância será gasta por semana, caso o
chuveiro seja usado durante 1 h por dia?
11) Dobra-se a ddp aplicada a um resistor, o que a
contece com a potência por ele dissipada?
Determine
16) Um chuveiro elétrico possui
características: 4400 W – 220 V.
as
seguintes
(A) Qual a intensidade da corrente elétrica que o
atravessa quando ligado a uma rede de 220 V?
(B) Ligando-o a uma rede de 110 V e considerando
invariável sua resistência elétrica, calcule sua nova
potência elétrica e a nova intensidade de corrente
elétrica que o percorre.
17) Um chuveiro elétrico opera a uma tensão de 220 V
e consome 2200 W.
(A) Qual é a resistência elétrica desse chuveiro?
(B) Imaginando que você utilize este chuveiro para
tomar um banho com água à temperatura de 37 ºC e
que a temperatura ambiente da água seja de 27 ºC,
calcule a vazão da água, em litros por segundo, que
você deve exigir deste chuveiro. Dado: calor
específico da água ≅ 4,2 J/(g ºC).
18) Um resistor de resistência variável encontra-se
submetido a uma diferença de potencial de
intensidade variável. Faz-se, então, que o valor de sua
resistência sofra uma modificação. Indicando-se com
uma seta apontada para cima a ideia de crescimento
da intensidade e, de modo inverso, uma seta
apontada para baixo, a ideia de decréscimo da
intensidade, e abreviando as grandezas resistência
elétrica, corrente elétrica e potência, respectivamente
por R, i e P, das implicações apontada, é CORRETA a
12) Um resistor tem seus terminais submetidos a uma
certa ddp. Reduzindo à metade a resistência elétrica
do resistor e mantida constante a ddp, o que acontece
com a potência por ele dissipada?
13) Em um chuveiro elétrico, lê-se a inscrição 2200 W
– 220 V.
(A) Qual a resistência elétrica do chuveiro quando em
funcionamento?
(B) Quando ligado corretamente, qual a intensidade de
corrente elétrica que o atravessa?
(C) Estando o chuveiro ligado corretamente, o que se
deve fazer na sua resistência elétrica para aumentar a
potência elétrica dissipada?
14) Um aquecedor elétrico ligado em 220 V faz a água
contida num recipiente ferver em 12 minutos. Quanto
tempo, em minutos, será necessário para ferver a
mesma quantidade de água se o aquecedor for ligado
em 110 V?
19) Um motorista coloca no farol do seu carro uma
lâmpada de valores nominais 30W/12V, mas a bateria
fornece uma tensão de 6V. Nessas condições,
admitindo-se constante a resistência do filamento da
lâmpada, pode-se afirmar que a potência real
dissipada pela lâmpada será, em watts, de
(A) 60
(B) 30
(C) 15
(D) 7,5
(E) 2,5
20) Um chuveiro de 3000W-110V tem resistência
elétrica R1 e outro chuveiro 4000W-220V tem
resistência R2. A razão R2/R1 vale
(A) 3/4
(B) 4/3
(C) 2
(D) 3
(E) 4
21) A resistência elétrica de uma lâmpada de valor
nominal 60W – 120V é, em ohms,
(A) 30
(B) 60
(C) 120
(D) 180
(E) 240
22) Seja P1 a potência dissipada por um resistor. Se
dobrarmos a ddp aplicada ao resistor, a nova potência
dissipada P2 se relacionará com P1 da seguinte
maneira:
(A) P2 = P1/2
(B) P2 = P1
(C) P2 = 4P1
(D) P2 = 2P1
(E) diferente dos anteriores.
23) Um chuveiro de 4000 W e 220 V teve sua
resistência danificada. No conserto, a resistência foi
cortada ao meio, aproveitando-se apenas a metade.
Qual é a nova potência do chuveiro?
(A) 2000 W.
(B) 4000 W.
(C) 3000 W.
(D) 3000 W.
(E) 8000 W.
24) Existem no mercado chuveiros elétricos de
diferentes potências, que representam consumos e
custos diversos. A potência (P) de um chuveiro
elétrico é dada pelo produto entre sua resistência
elétrica (R) e o quadrado da corrente elétrica (i) que
por ele circula. O consumo de energia elétrica (E), por
sua vez, é diretamente proporcional à potência do
aparelho.
Considerando as características apresentada, qual
dos gráficos a seguir representa a relação entre a
energia consumida (E) por um chuveiro elétrica e a
corrente elétrica (i) que circula por ele?
25) Por um chuveiro elétrico, com resistência igual a 6
Ω, passa uma corrente elétrica de 20 A. Sabendo que
1 kWh vale R$ 2,00, uma hora de funcionamento
desse chuveiro custará
(A) R$ 4,80
(B) R$ 3,60
(C) R$ 2,80
(D) R$ 2,60
26) Uma estudante, descontente com o desempenho
de seu secador de cabelos, resolve aumentar a
potência elétrica do aparelho. Sabendo-se que o
secador tem potência elétrica nominal 1200W e opera
em 220V, a estudante deve
(A) ligar o secador numa tomada de 110V.
(B) aumentar o comprimento do fio metálico que
constitui o resistor do secador.
(C) diminuir o comprimento do fio metálico que
constitui o resistor do secador.
(D) diminuir a espessura do fio metálico que constitui o
resistor do secador.
(E) trocar o material do fio metálico que constitui o
resistor do secador por outro de maior resistividade.
27) Dois chuveiros elétricos, um de 110 V e outro de
220 V, de mesma potência, adequadamente ligados,
funcionam durante o mesmo tempo. Então, é
CORRETO afirmar que
(A) o chuveiro ligado em 110 V consome mais energia.
(B) a corrente é a mesma nos dois chuveiros.
(C) ambos consomem a mesma energia.
(D) as resistências dos chuveiros são iguais.
(E) no chuveiro ligado em 220 V a corrente é maior.
28) Considere um resistor para chuveiro elétrico e
uma lâmpada elétrica com os seguintes dados
nominais: resistor: 220 V – 2200 W; lâmpada: 110 V –
110 W. Verifique qual a opção correta, supondo que o
resistor e a lâmpada estão ligados na tensão correta.
(A) O resistor e a lâmpada têm resistências elétricas
iguais.
(B) O resistor e a lâmpada são percorridos por
correntes elétricas de mesma intensidade.
(C) O resistor consome energia elétrica vinte vezes
maior do que a da lâmpada, para o mesmo tempo de
utilização.
(D) A lâmpada e o resistor consomem a mesma
energia elétrica para o mesmo tempo de utilização.
(E) A corrente elétrica na lâmpada é dez vezes mais
intensa do que no resistor.
29) Um eletricista modifica a instalação elétrica de
uma casa e substitui um chuveiro elétrico ligado em
110 V por outro, de mesma potência, mas ligado em
220 V. Observa-se que este chuveiro passará, então,
a
(A) consumir mais energia elétrica.
(B) consumir menos energia elétrica.
(C) ser percorrido por uma corrente elétrica maior.
(D) ser percorrido por uma corrente elétrica menor.
30) Devido ao racionamento de energia elétrica, Laila
resolveu verificar o consumo dos aparelhos elétricos
de sua casa. Observou, então, que a televisão
consome energia elétrica mesmo quando não está
sendo utilizada. Segundo o manual de utilização do
aparelho, para mantê-lo em estado de prontidão
(stand-by), ou seja, para poder ligá-lo usando o
controle remoto, é necessária uma potência de 18 W.
Assim sendo, o consumo mensal de energia elétrica
dessa televisão, em estado de prontidão, equivale,
aproximadamente, ao de uma lâmpada incandescente
de 60 W acesa durante
(A) 0,3 dia
(B) 1 dia
(C) 3 dias
(D) 9 dias
31) Um aquecedor elétrico é construído para funcionar
em 220 V e fornecer uma potência de 4400 W. Se o
comprimento da resistência elétrica for reduzido à
metade, com relação à potência fornecida pelo
aquecedor, considerando a corrente elétrica que nele
circulará, é CORRETO afirmar que
33) Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos
de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10ºC
de amostras de diferentes substâncias, cada uma
com determinada massa, em cinco fornos de marcas
distintas. Nesse teste, cada forno operou à potência
máxima.
O forno mais eficiente foi aquele que
(A) forneceu a maior quantidade de energia às
amostras.
(B) cedeu energia à amostra de maior massa em mais
tempo.
(C)forneceu a maior quantidade de energia em menos
tempo.
(D)cedeu energia à amostra de menor calor específico
mais lentamente.
(E) forneceu a menor quantidade de energia às
amostras em menos tempo.
34) A energia elétrica vem facilitar a vida cotidiana
permitindo o uso das diversas tecnologias.
A tabela representa o consumo mensal de energia de
uma residência.
(A) a potência diminui e a corrente aumenta.
(B) tanto a potência quanto a corrente aumenta.
(C) tanto a potência quanto a corrente diminui.
(D) a corrente aumenta e a potência permanece a
mesma.
32) A energia elétrica consumida nas residências é
medida, em quilowatt-hora, por meio de um relógio
medidor de consumo. Nesse relógio, da direita para a
esquerda, tem-se o ponteiro da unidade, da dezena,
da centena e do milhar. Se um ponteiro estiver entre
dois números, considera-se o último número
ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas
indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas
em uma cidade em que o preço do quilowatt-hora
fosse R$ 0,20.
Com base nos dados da tabela, analise os itens e
assinale a opção que contém proposições
CORRETAS.
I Se o número de lâmpadas for reduzido pela metade,
o consumo de energia das lâmpadas equivalerá ao
que se gasta deixando o chuveiro elétrico ligado por
10 horas durante o mês.
O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica
registrado seria de
II Se o ferro elétrico for utilizado apenas 10 horas por
mês, a economia energética equivalerá ao que se
gasta deixando o microcomputador ligado por 20
horas.
III Se o liquidificador e o microcomputador não forem
utilizados por um mês (30 dias), a economia
energética equivalerá ao que se gasta deixando a
televisão ligada 145 horas por mês.
IV Se o ferro elétrico for utilizado apenas 50 horas por
mês, a economia de energia gerada será de 10 kWh.
(A) R$ 44,00
(B) R$ 41,80
(C) R$ 42,00
(D) R$ 43,00
(E) R$ 43,80
(A) II e III.
(B) III e IV.
(C) II e IV.
(D) I e III.
(E) I e II.
35) Uma empresa de energia elétrica resolve, num
período de 30 dias, diminuir a tensão elétrica fornecida
às residências em 10 % (de 120 V para 108 V). Numa
determinada residência, um chuveiro elétrico, cujos
dados nominais são 120 V/4000 W, é utilizado 30
minutos por dia todos os dias. O uso desse chuveiro,
nesses 30 dias, sob tensão de 108 V, representará, no
consumo de energia elétrica
(A) um aumento de 11,4 kWh.
(B) um aumento de 3,2 kWh.
(C) uma diminuição de 3,2 kWh.
(D) uma diminuição de 11,4 kWh.
36) A tabela desta questão mostra alguns dos
aparelhos elétricos de uma residência.
Em relação à tabela, é CORRETO afirmar que
(A) a corrente elétrica no chuveiro é menor que na
lâmpada.
(B) a resistência elétrica da lâmpada é maior que a do
chuveiro.
(C) a tensão elétrica no ferro elétrico é maior que a da
lâmpada.
(D) a potência dissipada pela lâmpada é maior que a
do chuveiro.
37) Podemos estimar o consumo de energia elétrica
de uma casa considerando as principais fontes desse
consumo. Pense na situação em que apenas os
aparelhos que constam na tabela fosem utilizados
diariamente, da mesma forma.
Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1
kWh é de R$ 0,40, o gasto com energia elétrica
mensal dessa casa é de, aproximadaamente,
(A) R$ 135,00.
(B) R$ 165,00.
(C) R$ 190,00.
(D) R$ 210,00.
(E) R$ 230,00.
RESPOSTAS
1) C
2) E
3) B
4) B
5) (A) 2,1 kW
(B) 0,7 kWh
(C)
2,52.106 J
6) (A) 18 kW
(B) 6,48.107 J
7) (A) ~806,7 Ω (B) 15 W
8) (A) 10 A
(B) 22 Ω
(C) 2,2
m
9) (A) R$ 0,18
(B) 11 Ω
10) (A) Não
(B) 2,2 A e R$ 1,70
11) 4 Pot
12) 2 Pot
13) (A) 22 Ω
(B) 10 A
14) 48 min
15) (A) 1,8.10² W
(B) 3,6.10³ J
16) (A) 20 A
(B) Pot = 1100 W, i = 10 A
17) (A) 22 Ω
(B) 5,24.10-2 L/s
18) C
19) D
20) D
21) E
22) C
23) E
24) D
25) A
26) C
27) C
28) C
29) D
30) D
31) B
32) A
33) C
34) B
35) D
36) B
37) E