Lista_Eletrica_3a_serie_2017

LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
1. (Ulbra 2016) Um gaúcho deseja tomar chimarrão, para isso vai aquecer 0,8 litros de
água de 20 C até 70 C. Ele conta com um aquecedor de imersão que deverá ser ligado
a uma fonte de 120 V. Sendo a resistência do mesmo de 30 Ω (OHMS), quanto tempo
ele deverá esperar, em segundos, até que água atinja a temperatura desejada?
Considere: cágua  1
cal
; 1cal  4,2J; dágua  1 g / cm3
gc
a) 160
b) 350
c) 380
d) 420
e) 480
2. (Uerj 2016) Aceleradores de partículas são ambientes onde partículas eletricamente
carregadas são mantidas em movimento, como as cargas elétricas em um condutor. No
Laboratório Europeu de Física de Partículas – CERN, está localizado o mais potente
acelerador em operação no mundo. Considere as seguintes informações para
compreender seu funcionamento:
- os prótons são acelerados em grupos de cerca de 3000 pacotes, que constituem o feixe
do acelerador;
- esses pacotes são mantidos em movimento no interior e ao longo de um anel de cerca
de 30 km de comprimento;
- cada pacote contém, aproximadamente, 1011 prótons que se deslocam com
velocidades próximas à da luz no vácuo;
- a carga do próton é igual a 1,6  1019 C e a velocidade da luz no vácuo é igual a
3  108 m  s1.
Nessas condições, o feixe do CERN equivale a uma corrente elétrica, em ampères, da
ordem de grandeza de:
a) 100
b) 102
Página 1 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
c) 104
d) 106
3. (Uece 2016) Uma lâmpada incandescente é conectada por dois fios à bateria (12 V)
de um carro através de um interruptor cuja resistência é desprezível. Após a lâmpada ser
ligada, a corrente elétrica que passa pelo interruptor e a diferença de potencial elétrico
entre seus terminais são sempre
a) 12 V e zero, respectivamente.
b) igual a zero e 12 V, respectivamente.
c) maior que zero e zero, respectivamente.
d) 12 A e 12 V, respectivamente.
4. (Mackenzie 2016)
A figura acima representa um circuito elétrico constituído de uma fonte de tensão
contínua de 100 V alimentando quatro resistores. Pode-se afirmar que a tensão elétrica
nas extremidades do resistor de resistência elétrica 30 Ω vale
a) 20 V
b) 30 V
c) 40 V
d) 50 V
e) 100 V
5. (Imed 2016) O circuito elétrico representado abaixo é composto por fios e bateria
ideais:
Página 2 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
Com base nas informações, qual o valor da resistência R indicada?
a) 5Ω.
b) 6Ω.
c) 7Ω.
d) 8Ω.
e) 9Ω.
6. (Pucrj 2016) Um resistor é ligado a uma bateria e consome 1,0 W. Se a tensão
aplicada pela bateria é dobrada, qual é a potência dissipada por esse mesmo resistor, em
Watts?
a) 0,25
b) 0,50
c) 1,0
d) 2,0
e) 4,0
7. (Uemg 2016) “Em casa, corria ao banho, à sala, à cozinha (...). Corria contra a corda
bamba, invisível e opressora do tempo. Era preciso avançar sempre e sempre.”
EVARISTO, 2014, p. 66.
O chuveiro da casa de Cida tem uma potência de 4300 W, na posição inverno. Como
estava quente, Cida mudou a posição do chuveiro para a posição verão, alterando a
resistência elétrica e a potência do chuveiro.
Ao fazer isso, o chuveiro de Cida:
Página 3 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
a) Teve a resistência aumentada e a corrente diminuída.
b) Teve a resistência aumentada e a corrente também aumentada.
c) Teve a resistência diminuída e a corrente aumentada.
d) Teve a resistência diminuída e a corrente também diminuída.
8. (G1 - cps 2016) O conhecimento científico tem auxiliado a agricultura em sua busca
por melhor produtividade e, por esse motivo, são pesquisadas muitas características
físicas do solo úmido, como sua capacidade de conduzir eletricidade, uma característica
física que esta associada
a) a resistência elétrica do solo.
b) a potência elétrica do solo.
c) a energia elétrica do solo.
d) a tensão elétrica do solo.
e) ao magnetismo do solo.
9. (Ufu 2016) Dispondo de algumas pilhas idênticas, de resistência interna desprezível,
fios e pequenas lâmpadas de mesma potência, um estudante monta alguns tipos
diferentes de circuitos elétricos, conforme a figura a seguir.
Em relação aos fios ideais, considere as afirmativas sobre a corrente que circula pelos
circuitos.
Página 4 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
I. A corrente circula pelo circuito 2 é menor que a do circuito 4.
II. A corrente que circula pelo circuito 1 é menor que a do circuito 3.
III. A corrente que circula pelo circuito 1 é menor que a do circuito 4.
IV. No circuito 2, quando a corrente passa pelo ponto A, ela é maior do que quando
passa pelo B.
Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas.
a) I e II.
b) II e III.
c) I e IV.
d) III e IV.
10. (Fac. Pequeno Príncipe - Medici 2016) Uma lâmpada pequena possui as seguintes
especificações: 10 V e 12 W. Com essa lâmpada e uma pilha com força eletromotriz de
12 V,
pode-se montar um circuito elétrico simples para representar o seu
funcionamento.
Com os elementos citados acima, qual dos circuitos elétricos a seguir representa o
circuito simples corretamente?
a)
b)
c)
Página 5 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
d)
e)
11. (Enem 2016) Três lâmpadas idênticas foram ligadas no circuito esquematizado. A
bateria apresenta resistência interna desprezível, e os fios possuem resistência nula. Um
técnico fez uma análise do circuito para prever a corrente elétrica nos pontos: A, B, C, D
e E; e rotulou essas correntes de IA , IB , IC , ID e IE , respectivamente.
O técnico concluiu que as correntes que apresentam o mesmo valor são
a) IA  IE e IC  ID.
b) IA  IB  IE e IC  ID.
c) IA  IB , apenas.
d) IA  IB  IE , apenas.
e) IC  IB , apenas.
12. (Enem 2ª aplicação 2016) Uma lâmpada LED (diodo emissor de luz), que funciona
com 12 V e corrente contínua de 0,45 A, produz a mesma quantidade de luz que uma
Página 6 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
lâmpada incandescente de 60 W de potência.
Qual é o valor da redução da potência consumida ao se substituir a lâmpada
incandescente pela de LED?
a) 54,6 W
b) 27,0 W
c) 26,6 W
d) 5,4 W
e) 5,0 W
13. (Acafe 2016)
Em uma atividade experimental um estudante dispõe de um
voltímetro V e um amperímetro A. Uma lâmpada de potência desconhecida é ligada a
uma fonte de tensão, estabelecendo um circuito acrescido de tais medidores.
A alternativa correta que mostra a conexão de circuito que permite achar o valor da
potência dessa lâmpada é:
a)
b)
c)
Página 7 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
d)
14. (G1 - ifce 2016)
O “T” é amplamente utilizado pelos brasileiros. A princípio, seu uso só é problema
quando feito de maneira inadequada. Ao ligarmos diversos dispositivos elétricos, ocorre
um aumento da temperatura na fiação devido ao excesso de corrente. Caso a corrente
supere um valor limite, o perigo de incêndio é iminente. Outro problema no uso dos
“T’s” é o consumo de energia elétrica oriundo do Efeito Joule.
A energia dissipada em 1 hora na fiação, caso sejam ligados simultaneamente numa
fonte de tensão U  220 V, um forno de micro-ondas (1.500 W), um ventilador (300 W)
e uma televisão (400 W) é
Dados: fio com resistência R  2.
a) 0,2 kWh.
b) 0,5 kWh.
c) 1,5 kWh.
d) 2,0 kWh.
e) 2,5 kWh.
15. (Fac. Albert Einstein - Medicin 2016) Nobel de Física vai para 3 japoneses por
iluminação a LED
Página 8 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
Copenhague - Os japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura (foto),
este último naturalizado americano, foram agraciados nesta terça-feira com o Prêmio
Nobel de Física 2014 pela invenção, nos anos 90, do LED azul. A descoberta se
inscreve no "espírito de Alfred Nobel" de fazer invenções que geram grande benefício à
humanidade, afirmou o comitê do Nobel no Instituto Karolinska, em Estocolmo, na
Suécia. Por muitos anos, a indústria teve à sua disposição LED de cor vermelha e verde.
No entanto, para obter a luz branca, era necessário ter a componente azul. A
importância vem do fato que era impossível criar lâmpadas com luz branca sem o uso
do azul.
“Para fazer qualquer coisa, você precisa das três cores primárias (vermelho, verde e
azul). Vermelho era mais fácil por causa do arsenieto de gálio que já estava disponível,
mas ninguém sabia como fazer o azul”, disse Nakamura em uma entrevista em 2009.
Disponível em: http://exame.abril.com.br/tecnologia/noticias/nobel-de-fisica-vai-para-3japoneses-por-iluminacao-aled. Adaptado.
Empolgado com a divulgação da notícia do prêmio Nobel de Física de 2014, o Sr. Piril
Ampo resolve desembolsar R$ 60,00 e substituir a lâmpada incandescente de sua sala,
cuja potência é de 100W e cujo custo de aquisição foi de R$ 5,00, por uma lâmpada
com a tecnologia LED, de 9W, que tem o mesmo fluxo luminoso da lâmpada a ser
substituída. Calcule após quantos dias consecutivos de uso, aproximadamente, o Sr.
Piril Ampo terá recuperado a diferença entre os valores desembolsados pelas duas
lâmpadas. Considere para as duas lâmpadas uma utilização diária de 7h e o custo do
kWh de R$ 0,30.
Página 9 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
a) 873
b) 288
c) 2910
d) 2091
Página 10 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
Gabarito:
Resposta da questão 1: [B]
A quantidade de calor sensível Q recebida pela água é igual à Energia elétrica E.
QE
Sabendo que o calor sensível é:
Q  mc ΔT
Ainda que, a energia elétrica é:
E  P  Δt
Mas a potência é dada por:
P  U  i  R  i2 
U2
R
Substituindo e juntando na primeira equação:
mc ΔT 
U2
Δt
R
Portanto, o tempo para aquecer a água fica:
Δt 
m  c  ΔT  R
U2
Substituindo os valores e fazendo as mudanças de unidades:
800 g  1
Δt 
cal 4,2 J

  70  20  C  30 Ω
g C 1 cal
120 V 2
 Δt  350 s
Resposta da questão 2: [A]
Página 11 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
im 
ne
n e v 3000  1011  1,6  1019  3  108
ΔQ



 0,48 A  1 A 
ΔS
Δt
ΔS
30  103
v
im  100 A.
Resposta da questão 3: [C]
A corrente elétrica que passa pelo interruptor é igual à que passa pela lâmpada, não
nula, ou seja, i  0.
Como o interruptor tem resistência nula, a diferença de potencial elétrico entre seus
terminais é nula:
U  Ri; se R  0  U  0.
Resposta da questão 4: [B]
Cálculo da resistência equivalente do circuito:
Req  25 
20  30
 Req  50 Ω
2
Intensidade de corrente total:
it 
Ut
100 V
 it 
 it  2 A
Req
50 Ω
Essa corrente se divide igualmente no nó do circuito após a resistência de 25 Ω, ficando
igual a 1 A para cada ramo do paralelo.
Portanto a diferença de potencial na resistência de 30 Ω é:
U30 Ω  1 A  30 Ω U30 Ω  30 V
Resposta da questão 5: [C]
Usando a primeira Lei de Ohm, obtemos a resistência equivalente do circuito:
U  Req  i  Req 
U
24 V
 Req 
 Req  4,8 Ω
i
5A
Página 12 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
Observando o circuito temos em série os resistores R e de 5 Ω e em paralelo com o
resistor de 8 Ω.
Assim,
1
1
1
1
1
1






Req 8 Ω R  5 Ω
4,8 Ω 8 Ω R  5 Ω
8 Ω  4,8 Ω
1
3,2 Ω
1




2
4,8 Ω  8 Ω R  5 Ω
R

5Ω
38,4 Ω
 R  5 Ω  12 Ω  R  7 Ω

Resposta da questão 6: [E]
P  1,0 W  P 
P
U2
U2
R 
R
1
U2
(2U)2
4U2
4U2
P 
P
P
P 4 W
R
R
R
U2
1
Resposta da questão 7: [A]
De acordo com a Primeira Lei de Ohm, resistência elétrica e intensidade da corrente são
inversamente proporcionais, portanto ao diminuir a potência elétrica, deve-se diminuir a
corrente e aumentar a resistência.
Resposta da questão 8: [A]
A capacidade de conduzir eletricidade é tanto maior, quanto menor for sua resistência
elétrica.
Resposta da questão 9: [A]
Quando um circuito está em série, as resistências são somadas (Req  R1  R2 
quando a d.d.p. está em série, ela é somada (Ueq  U1  U2 
 Rn ),
 Un ), e quando a d.d.p.
está em paralelo, nada muda (se você pensar em duas pilhas em paralelo, o que
acontecerá que o circuito funcionará por mais tempo, com a mesma d.d.p).
Página 13 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
U
R
U
i2 
2R
2U
i3 
R
U
i4 
R
i1 
i3  i1  i4  i2
Resposta da questão 10: [A]
O enunciado diz que a lâmpada possui 10 V e 12 W, e é aplicado uma força eletromotriz
de 12 V, para a lâmpada possuir o desempenho e a iluminação adequada é necessário
uma resistência para criar justamente uma resistência e a lâmpada não queimar, pois ela
foi fabricada para funcionar com 10 V e está sendo aplicando uma tensão de 12 V.
Resposta da questão 11: [A]
As três lâmpadas estão em paralelo. Como são idênticas, são percorridas pela mesma
corrente, i.
A figura mostra a intensidade da corrente elétrica em cada lâmpada e nos pontos
destacados.
Página 14 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
De acordo com a figura:
IA  3i; IB  2i; IC  i; ID  i e IE  3i.
Portanto:
IA  IE e IC  ID .
Resposta da questão 12: [A]
A potência do diodo emissor é:
PD  Ui  12  0,45  5,4 W.
A redução de potência é:
RP  PL  PD  60  5,4 
RD  54,6 W.
Resposta da questão 13: [A]
O circuito para averiguação correta da potência da lâmpada deve mostrar a intensidade
de corrente que passa no fio da lâmpada, logo, o amperímetro deve ser colocado em
série no mesmo fio da lâmpada, e o voltímetro irá medir a diferença de potencial em
volts, mas deve estar ligado em paralelo com a lâmpada. Com isso, a única alternativa
correta é a [A].
Resposta da questão 14: [A]
A corrente elétrica (I) no fio de entrada é igual à soma das correntes nos aparelhos.
 P
I 
 U
I  i 1  i 2  i 3

 I
1.500 300 400 2.200



 I  10 A.
220
220 22
220
A energia dissipada em 1h na fiação é:
E  P Δ t  RI 2 Δt  2 10  1  200 W h 
2
E  0,2 kW h.
Página 15 de 16
LISTA – ELETRODINÂMICA – 3ª SÉRIE
Resposta da questão 15: [B]
A economia de energia é diretamente proporcional a diferença de potência entre as
lâmpadas.
Pdif  100  9
Pdif  91 W
Assim, considerando a utilização diária de 7 horas, a economia de energia em um dia é
de:
EconDia  CkWh  Pdif  7
91
7
1000
 0,1911Re ais
EconDia  0,3 
EconDia
Para “recuperar” o valor da diferença entre o custo das lâmpadas (R$ 55), levará:
nº dias 
nº dias
55
0,1911
288 dias
Página 16 de 16