Lista de exercícios de geradores José Alex

Título:
Lista de exercícios de geradores
Professor: José Alex
Turma:
Questão 1
Questão 3
O motorista abasteceu o carro às 7 horas da manhã, quando
a temperatura ambiente era de 15°C, e o deixou estacionado
por 5 horas, no próprio posto. O carro permaneceu
completamente fechado, com o motor desligado e com as
duas lâmpadas internas acesas. Ao final do período de
estacionamento, a temperatura ambiente era de 40°C.
Considere as temperaturas no interior do carro e no tanque
de gasolina sempre iguais à temperatura ambiente.
(UFPE 2006) No circuito a seguir qual o valor da força
eletromotriz ”, em volts, se a corrente fornecida pela bateria
for igual a 9,0 A? Considere desprezível a resistência
interna da bateria.
(UERJ 2003) Considere que, ao estacionar, a bateria esteja
totalmente carregada.
Determine a porcentagem da carga da bateria que foi
consumida, durante o período de estacionamento, apenas
devido ao consumo das duas lâmpadas internas, ligadas em
paralelo.
Dados: especificações elétricas da bateria = 12 V e 50 Ah e
especificações elétricas de cada lâmpada interna = 12 V e
10 W.
Questão 2
(ITA 2006) Quando se acendem os faróis de um carro cuja
bateria possui resistência interna r(i) = 0,050², um
amperímetro indica uma corrente de 10A e um voltímetro
uma voltagem de 12 V. Considere desprezível a resistência
interna do amperímetro. Ao ligar o motor de arranque,
observa-se que a leitura do amperímetro é de 8,0A e que as
luzes diminuem um pouco de intensidade. Calcular a
corrente que passa pelo motor de arranque quando os faróis
estão acesos.
2.4.2.4
Questão 4
(FUVEST 2002) As características de uma pilha, do tipo
PX, estão apresentadas a seguir, tal como fornecidas pelo
fabricante. Três dessas pilhas foram colocadas para operar,
em série, em uma lanterna que possui uma lâmpada L, com
resistência constante R=3,0².
Uma pilha, do tipo PX, pode ser representada, em qualquer
situação, por um circuito equivalente, formado por um
gerador ideal de força eletromotriz ”=1,5V e uma
resistência interna r=2/3², como representado no esquema
a seguir
2.4.2.5
2.4.2.4
1
Por engano, uma das pilhas foi colocada invertida, como
representado na lanterna.
Determine:
a) A corrente I, em amperes, que passa pela lâmpada, com a
pilha 2 "invertida", como na figura.
2.4.2.5
b) A potência P, em watts, dissipada pela lâmpada, com a
pilha 2 "invertida", como na figura.
c) A razão F = P/P³, entre a potência P dissipada pela
lâmpada, com a pilha 2 "invertida", e a potência P³, que
seria dissipada, se todas as pilhas estivessem posicionadas
corretamente.
Questão 5
(ITA 2003) Em sua aventura pela Amazônia, João porta
um rádio para comunicar-se. Em caso de necessidade,
pretende utilizar células solares de silício, capazes de
converter a energia solar em energia elétrica, com eficiência
de 10%. Considere que cada célula tenha 10 cm£ de área
coletora, sendo capaz de gerar uma tensão de 0,70 V, e que
o fluxo de energia solar médio incidente é da ordem de 1,0
x 10¤ W/m£. Projete um circuito que deverá ser montado
com as células solares para obter uma tensão de 2,8 V e
corrente mínima de 0,35 A, necessárias para operar o rádio.
Questão 7
(ITA 2004) Na prospecção de jazidas minerais e
localização de depósitos subterrâneos, é importante o
conhecimento da condutividade elétrica do solo. Um modo
de medir a condutividade elétrica do solo é ilustrado na
figura. Duas esferas metálicas A e B, idênticas, de raio r,
são profundamente enterradas no solo, a uma grande
distância entre as mesmas, comparativamente a seus raios.
Fios retilíneos, isolados do solo, ligam as esferas a um
circuito provido de bateria e um galvanômetro G.
Conhecendo-se a intensidade da corrente elétrica e a força
eletromotriz da bateria, determina-se a resistência R
oferecida pelo solo entre as esferas.
Questão 6
(ITA 2003) Um gerador de força eletromotriz e e
resistência interna r = 5 R está ligado a um circuito
conforme mostra a figura. O elemento R(s) é um reostato,
com resistência ajustada para que o gerador transfira
máxima potência. Em um dado momento o resistor R• é
rompido, devendo a resistência do reostato ser novamente
ajustada para que o gerador continue transferindo máxima
potência. Determine a variação da resistência do reostato,
em termos de R.
2.4.2.5
Sabendo que R C = ”/œ, em que œ é a condutividade do
solo, C é a capacitância do sistema e e a constante dielétrica
do solo, pedem-se:
a) Desenhe o circuito elétrico correspondente do sistema
esquematizado e calcule a capacitância do sistema.
b) Expresse œ em função da resistência R e do raio r das
esferas.
2
Questão 8
(UERJ 2001) Comercialmente, os resistores têm seus
valores de resistência identificados a partir de um código de
três cores, impressas sob a forma de anéis no próprio corpo
do resistor.
As cores utilizadas nos anéis A, B e C correspondem aos
números indicados na seguinte tabela:
2.4.2.5
2.4.2.5
Questão 10
(UFES 2001) Um mol de um gás ideal está contido no
interior de um cilindro provido de um êmbolo de peso
constante que pode deslizar livremente. A parede lateral do
cilindro e o êmbolo são adiabáticos. A base do cilindro
permite ao gás absorver 70% do calor gerado por efeito
Joule na resistência r do circuito mostrado na figura. O
Nessa convenção, A e B são, respectivamente, os
trabalho realizado pelo gás, por unidade de tempo, é igual a
algarismos da dezena e da unidade e C é a potência de 10 do 20% da potência dissipada na resistência r. A diferença de
valor da resistência em ohms.
potencial nos pólos de cada bateria é ”. A constante
Considere 1 cal 4,2 J.
universal dos gases perfeitos é R.
Em um dia de calor, o circo fica repleto de ventiladores
ligados a tomadas de 110V. Sabe-se que, quando suas pás
são bloqueadas por um esforço mecânico externo, o
ventilador é percorrido por uma corrente de intensidade
igual a 5,0A.
Determine a resistência interna do motor desse ventilador e
a seqüência de cores CBA de um resistor comercial
equivalente.
2.4.2.5
Questão 9
(UFC 2002) No circuito a seguir, quando a chave S está
aberta, a potência dissipada no resistor R³ esquerdo é P.
Quando a chave S é fechada, a potência total dissipada nos
dois resistores R³ tem o mesmo valor P. Calcule o valor de
R, em termos de R³. A resistência interna da fonte de fem E
é desprezível.
Sabendo que a potência dissipada na resistência r é 4”£/r,
determine
a) a corrente elétrica em cada bateria;
b) a variação da energia interna do gás por unidade de
tempo;
c) a variação da temperatura do gás por unidade do tempo.
3
Questão 11
(UFES 2002) O percurso de uma locomotiva entre duas
estações de metrô consiste em um trecho horizontal alto, um
2.4.2.5
trecho em declive de inclinação constante e um trecho
horizontal baixo, conforme figura. A locomotiva tem massa
M e faz quase todo o percurso com velocidade constante de
módulo v, sofrendo desaceleração apenas no trecho
referente ao da chegada à estação de destino. A locomotiva
utiliza como freio um gerador elétrico de corrente contínua,
de força eletromotriz ” e de resistência interna ajustável.
Esse freio eletromecânico transforma energia mecânica em
Com o resistor imerso em 240g de água, a chave S é ligada,
energia elétrica. A perda de energia por atrito é desprezível. permitindo que o circuito seja atravessado por uma corrente
elétrica de intensidade igual a 3,0A.
Considerando que não há dissipação de energia nos fios de
ligação e que a energia liberada no resistor é utilizada
integralmente para aquecer a água, determine:
2.4.2.5
a) a resistência interna da bateria;
b) a d.d.p. nos terminais da bateria;
c) a potência útil e a eficiência do gerador;
a) No trecho em declive a resistência interna do gerador é
ajustada para um valor r³, levando o gerador a fornecer a
corrente elétrica I³. Nessas circunstâncias, o tempo gasto
pela locomotiva para percorrer esse trecho é igual a •³.
Determine o desnível vertical entre as estações.
b) No trecho de desaceleração, a resistência interna é
reajustada para um valor desprezível, e a corrente no
gerador passa a valer I• = 5 I³. Calcule o tempo gasto para a
locomotiva parar.
Questão 12
(UFF 2000) Uma bateria B, de força eletromotriz ”=12V e
resistência interna r desconhecida, é conectada a um circuito
elétrico que contém um resistor de resistência R=3,5² e
uma chave S.
Dados:
calor específico da água = 1,0 cal/g °C
1,0J = 0,24 cal
d) a energia absorvida pela água durante os 10 min que
sucedem à ligação de S;
e) a variação da temperatura da água 10 min após S ser
ligada.
Questão 13
(UFF 2004) Para determinar a resistência interna r de uma
pilha, de força eletromotriz ” = 1,50V, um estudante monta
o circuito adiante. Ele utiliza um resistor de resistência R,
um voltímetro V e um amperímetro A.
2.4.2.5
4
Com a chave S fechada na posição (1), o voltímetro e o
amperímetro fornecem, respectivamente, as seguintes
leituras: 1,45V e 0,50 A .Considerando o voltímetro e o
amperímetro como sendo ideais e a resistência dos fios
conectores desprezível,
a) calcule a resistência interna r da pilha;
b) calcule a resistência R;
c) faça uma previsão de qual será a leitura no voltímetro
quando a chave S estiver aberta, justificando sua resposta;
d) determine as leituras no amperímetro e no voltímetro
quando a chave S estiver fechada na posição (2).
Questão 14
2.4.2.5
Questão 16
(UFLA 2003) O circuito elétrico mostrado a seguir é
alimentado por uma fonte de força eletromotriz (fem) ” com
resistência elétrica interna r = 2². Considerando a tensão
V(CD) = 10V entre os pontos C e D, calcule os itens a
seguir.
(UFPE 2000) Certa bateria de automóvel de 12V fornece
6,0kWh de energia. Admitindo-se que ela possa manter os
12V durante uma hora, quanta carga será transferida de um
terminal para outro da bateria, em unidades de 10¦C?
Questão 17
2.4.2.5
a) Resistência equivalente entre os pontos A e G.
b) Corrente que a fonte fornece ao circuito.
c) Força eletromotriz ” da fonte.
d) Potência dissipada pela resistência interna da fonte.
(UFRJ 96) A figura ilustra o dispositivo usado para medir
a força eletromotriz de um gerador. Nele, um gerador de
força eletromotriz igual a 12 V e resistência interna igual a
1 ² é ligado a um fio condutor ôhmico AB, de
comprimento L, seção uniforme, e resistência total RÛ½ = 5
².
O pólo negativo do gerador, de força eletromotriz E
desconhecida, é ligado à extremidade B do condutor. Em
série com esse gerador há um amperímetro ideal. A
extremidade C pode ser ligada a qualquer ponto do
condutor entre as extremidade A e B.
Questão 15
(UFPE 96) Uma bateria elétrica real equivale a uma fonte
ideal com força eletromotriz ” em série com uma resistência
R, como mostra a figura a seguir. Quando os terminais A e
B são ligados em curto circuito a corrente é de 10 A.
Quando se coloca entre os pontos A e B uma resistência de
1,8 ² a corrente é de 5 A. Qual o valor de ”, em volts?
2.4.2.5
Por tentativas, verifica-se que quando a extremidade C é
colocada a uma distância l/4 de A, a intensidade da corrente
que passa pelo amperímetro torna-se nula.
Calcule a força eletromotriz E.
5
Questão 18
Questão 20
(UFRJ 2002) O circuito da figura a seguir é formado por
duas baterias idênticas e ideais B• e B‚, dois amperímetros
A• e A‚ com resistências internas nulas e uma chave C.
Quando a chave está aberta, a corrente indicada em ambos
os amperímetros vale 2,0 A. Considere os fios de ligação
com resistência desprezível.
(UFRRJ 99) O gráfico a seguir representa a curva
característica de um gerador.
2.4.2.5
2.4.2.5
Analisando as informações do gráfico, determine:
a) a resistência interna do gerador.
Calcule a corrente indicada em cada um dos amperímetros
quando a chave C estiver fechada.
b) a corrente de curto-circuito do gerador.
Questão 21
Questão 19
(UFRRJ 2000) O gráfico a seguir representa a curva de
(UFRJ 2006) Uma bateria comercial de 1,5V é utilizada no uma bateria de certa marca de automóvel.
circuito esquematizado a seguir, no qual o amperímetro e o
voltímetro são considerados ideais. Varia-se a resistência R,
e as correspondentes indicações do amperímetro e do
voltímetro são usadas para construir o seguinte gráfico de
voltagem (V) versus intensidade de corrente (I).
2.4.2.5
2.4.2.5
Quando o motorista liga o carro tem-se a corrente máxima
ou corrente de curto circuito. Neste caso:
a) qual a resistência interna da bateria?
Usando as informações do gráfico, calcule:
a) o valor da resistência interna da bateria;
b) a indicação do amperímetro quando a resistência R tem o
valor 1,7².
b) qual a máxima potência útil desta bateria?
Questão 22
(UFSCAR 2001) Uma lanterna utiliza uma lâmpada
miniatura e uma pilha pequena, tipo AA, cuja fem nominal
é ”=1,5V. Sabe-se que essa lâmpada acende exatamente de
6
acordo com suas especificações: 1,2V; 3,6W.
Questão 24
a) Desenhe o esquema do circuito dessa lanterna. Determine (UNB 97) Um material é denominado supercondutor
a resistência interna da pilha.
quando, abaixo de uma certa temperatura, chamada de
temperatura crítica (TÝ), passa a ter resistência nula,
b) Suponha que você quer utilizar essa pilha para acender
característica que justifica o nome do material. Considere
duas lâmpadas iguais à da lanterna. Desenhe o esquema de
que, no circuito adiante esquematizado, o resistor R seja
um circuito capaz de acendê-las. Elas acenderiam de acordo feito de um material supercondutor, cuja temperatura crítica
com suas especificações? Justifique. Admita que as
seja TÝ=2,0°C. O valor da resistência R, para temperaturas
resistências dos filamentos dessas lâmpadas sejam
acima de TÝ, é igual a 20². A lâmpada L, colocada no
constantes.
circuito para indicar a circulação de corrente, possui
resistência interna de 2².
Questão 23
(UNB 96) O diagrama a seguir mostra parte do circuito
elétrico de um automóvel nacional. Nele, encontram-se
representados a bateria de 12 V, os faróis, o motor de
arranque (MA) e duas chaves de acionamento elétrico. C•
representa o interruptor que liga e desliga os faróis e C‚
representa a chave de ignição (ou de partida) do automóvel.
Quando apenas os faróis estão ligados, a corrente elétrica,
de aproximadamente 12 A, que circula pelo circuito, faz
com que eles brilhem normalmente. Todavia, quando a
chave C‚ é fechada, o motor de arranque, para girar o eixo
do motor, que está parado, solicita da bateria uma corrente
bem elevada, de 212,4 A. Nesse momento, a diferença de
potencial (ddp) medida pelo voltímetro sofre uma redução,
o amperímetro passa a indicar 7,6 A e a luminosidade dos
faróis perde intensidade. Sabendo que a resistência interna
da bateria é igual a 0,02 ² e considerando que os
instrumentos de medição não interferem nas grandezas
elétricas do circuito, determine, em volts, a ddp indicada
pelo voltímetro. Multiplique o seu resultado por 10 e,
depois, despreze a parte fracionária, caso exista.
2.4.2.5
Calcule, em ampéres, a corrente elétrica do circuito, a uma
temperatura ambiente de 25°C. Desconsidere a parte
fracionária do seu resultado, caso exista.
Questão 25
(UNESP 89) É dado o circuito a seguir, em que ” é uma
bateria de f.e.m. desconhecida e resistência interna r
também desconhecida e R é uma resistência variável.
Verifica-se que, para R = 0 a corrente no circuito é i³ = 4,0
A e para R = 13,5 ², a corrente é i = 0,40 A.
Calcule a f.e.m. ” da bateria e a sua resistência interna r.
2.4.2.5
2.4.2.5
7
amperímetro não tenham resistência elétrica e a resistência
elétrica do voltímetro seja infinita.
Questão 26
(UNESP 94) Três resistores de 40 ohms cada um são
ligados a uma bateria de f.e.m. (E) e resistência interna
desprezível, como mostra a figura.
b) em condições reais, em que as resistências elétricas da
bateria, do amperímetro e do voltímetro são r=1,0²,
Ra=50² e Rv=10000², respectivamente, desprezando
apenas a resistência dos fios de ligação.
(Nos seus cálculos, não é necessário utilizar mais de três
algarismos significativos.)
2.4.2.5
2.4.2.5
Quando a chave "C" está aberta, a corrente que passa pela
bateria é 0,15A.
a) Qual é o valor da f.e.m. (E)?
b) Que corrente passará pela bateria, quando a chave "C"
for fechada?
Questão 29
Questão 27
(UNESP 2001) O poraquê ('Electrophorus electricus') é
um peixe provido de células elétricas (eletrócitos) dispostas
em série, enfileiradas em sua cauda. Cada célula tem uma
fem=60mV (0,060V). Num espécime típico, esse conjunto
de células é capaz de gerar tensões de até 480V, com
descargas que produzem correntes elétricas de intensidade
máxima de até 1,0A.
O texto abaixo refere-se às questões:
29 a 30
a) Faça um esquema representando a associação dessas
células elétricas na cauda do poraquê. Indique, nesse
esquema, o número n de células elétricas que um poraquê
pode ter. Justifique a sua avaliação.
Nos circuitos de corrente contínua, constituídos por
baterias, resistores e capacitores, diversamente combinados,
os valores de tensão e corrente elétricas nos ramos podem
ser calculados de acordo com as Regras de Kirchhoff:
- Quando se percorre uma malha fechada de um circuito, as
variações de potencial têm uma soma algébrica que é igual a
zero.
- Em qualquer nó do circuito, onde a corrente se divide, a
soma das correntes que fluem para o nó é igual à soma das
correntes que saem do nó.
(Adaptado de Paul Tipler. "Física". v. 3. Rio de Janeiro:
LTC. p. 145)
b) Qual a potência elétrica máxima que o poraquê é capaz
de gerar?
(PUCCAMP 2005) Um circuito e constituido por um
gerador (E, r), e dois resistores R• = 10 ² e R‚ = 15 ²,
conforme esquema.
Questão 28
(UNESP 2001) No circuito da figura, a fonte é uma bateria
de fem ”=12V. o resistor tem resistência R=1000², V
representa um voltímetro e A um amperímetro.
Determine a leitura desses medidores:
a) em condições ideais, ou seja, supondo que os fios e o
8
e) 1,2
2.4.2.4
2.4.2.4
Sabendo que a intensidade i• da corrente em R• vale 0,60 A,
as correntes no gerador e no resistor R‚ têm intensidades,
Questão 32
em amperes, respectivamente de
a) 0,80 e 0,20
(CESGRANRIO 90) Pilhas de lanterna estão associadas
b) 1,0 e 0,40
por fios metálicos, segundo os arranjos:
c) 1,2 e 0,60
d) 1,6 e 1,0
e) 2,0 e 1,4
Questão 30
2.4.2.5
(PUCCAMP 2005) Quatro pilhas de 1,5 V cada são
ligadas em série para alimentar o funcionamento de 1
lâmpada de dados nominais 12 V-9 W. Nessas condições, a
potência da lâmpada em funcionamento será, em watts,
igual a
a) 8,0
b) 6,25
c) 6,0
d) 4,5
e) 2,25
Questão 31
(UFC 2000) No circuito a seguir, D é um dispositivo cujo
comportamento depende da diferença de potencial aplicada
sobre ele: comporta-se como um resistor normal de
resistência igual a 5², enquanto a diferença de potencial
entre seus extremos for inferior a 3,0 volts e, impede que
essa diferença de potencial ultrapasse 3,0 volts, mesmo que
a f.e.m., E, da bateria (ideal) aumente. A f.e.m., E, está
aumentando continuamente. Quando E atingir 12 volts, o
valor da corrente no circuito será, em amperes:
a) 0,5
b) 0,8
c) 0,9
d) 1,0
igando-se resistores entre os pontos terminais livres,
pode-se afirmar que as pilhas estão eletricamente em:
a) paralelo em I, II, e III;
b) paralelo em III e IV;
c) série em I, II, e III;
d) série em IV e V;
e) série em III e V.
Questão 33
(ENEM 2002) Na comparação entre diferentes processos
de geração de energia, devem ser considerados aspectos
econômicos, sociais e ambientais. Um fator
economicamente relevante nessa comparação é a eficiência
do processo. Eis um exemplo: a utilização do gás natural
como fonte de aquecimento pode ser feita pela simples
queima num fogão (uso direto), ou pela produção de
eletricidade em uma termoelétrica e uso de aquecimento
elétrico (uso indireto). Os rendimentos correspondentes a
cada etapa de dois desses processos estão indicados entre
9
parênteses no esquema.
Questão 35
2.4.2.5
(FGV 2008) A unidade de medida de potencial elétrico do
Sistema Internacional é o volt (V), que também é unidade
da grandeza física chamada
a) força elétrica.
b) carga elétrica.
c) corrente elétrica.
d) força eletromotriz.
e) campo magnético.
Questão 36
a comparação das eficiências, em termos globais, entre
esses dois processos (direto e indireto), verifica-se que
a) a menor eficiência de P‚ deve-se, sobretudo, ao baixo
rendimento da termoelétrica.
b) a menor eficiência de P‚ deve-se, sobretudo, ao baixo
rendimento na distribuição.
c) a maior eficiência de P‚ deve-se ao alto rendimento do
aquecedor elétrico.
d) a menor eficiência de P• deve-se, sobretudo, ao baixo
rendimento da fornalha.
e) a menor eficiência de P• deve-se, sobretudo, ao alto
rendimento de sua distribuição.
(FUVEST 89) No circuito esquematizado, onde i = 0,6 A,
a força eletromotriz E vale
2.4.2.5
Questão 34
(FATEC 95) Três pilhas de f.e.m E = 1,5 V e resistência
interna r = 1,0 ² são ligadas como na figura a seguir.
a) 48 V
b) 36 V
c) 24 V
d) 12 V
e) 60 V
Questão 37
2.4.2.5
(FUVEST 97) O circuito da figura é formado por 4 pilhas
ideais de tensão V e dois resistores idênticos de resistência
R. Podemos afirmar que as correntes i• e i‚, indicadas na
figura, valem
A corrente que circula pelas pilhas é de
a) 0,50 A, no sentido horário.
b) 0,50 A, no sentido anti-horário.
c) 1,5 A, no sentido horário.
d) 2,0 A, no sentido anti-horário.
e) 2,0 A, no sentido horário.
10
lâmpada tem resistência R = 4 ² e o voltímetro indica VÛ
(situação II), de tal forma que V³ / VÛ = 1,2. Dessa
experiência, conclui-se que o valor de R³ é
2.4.2.5
2.4.2.5
a) i• = 2 V/R e i‚ = 4 V/R
b) i• = zero e i‚ = 2 V/R
c) i• = 2 V/R e i‚ = 2 V/R
d) i• = zero e i‚ = 4 V/R
e) i• = 2 V/R e i‚ = zero
Questão 38
(FUVEST 2004) Seis pilhas iguais, cada uma com
diferença de potencial V, estão ligadas a um aparelho, com
resistência elétrica R, na forma esquematizada na figura.
Nessas condições, a corrente medida pelo amperímetro A,
colocado na posição indicada, é igual a
2.4.2.5
a) V/R
b) 2V/R
c) 2V/3R
d) 3V/R
e) 6V/R
Questão 39
a) 0,8 ²
b) 0,6 ²
c) 0,4 ²
d) 0,2 ²
e) 0,1 ²
Questão 40
(ITA 2003) No Laboratório de Plasmas Frios do ITA é
possível obter filmes metálicos finos, vaporizando o metal e
depositando-o por condensação sobre uma placa de vidro.
Com o auxílio do dispositivo mostrado na figura, é possível
medir a espessura e de cada filme. Na figura, os dois
geradores são idênticos, de f.e.m. E = 1,0 V e resistência r =
1,0 ², estando ligados a dois eletrodos retangulares e
paralelos, P• e P‚, de largura b = 1,0 cm e separados por
uma distância a = 3,0 cm. Um amperímetro ideal A é
inserido no circuito, como indicado. Supondo que após
certo tempo de deposição é formada sobre o vidro uma
camada uniforme de alumínio entre os eletrodos, e que o
amperímetro acusa uma corrente i = 0,10 A , qual deve ser a
espessura e do filme? (resistividade do alumínio › = 2,6 .
10-© ².m).
a) 4,1 . 10-ª cm
b) 4,1 . 10-ª m
c) 4,3 . 10-ª m
d) 9,7 . 10-ª m
e) n. d. a.
(FUVEST 2006) Uma bateria possui força eletromotriz ” e
resistência interna R³. Para determinar essa resistência, um
voltímetro foi ligado aos dois pólos da bateria, obtendo-se
V³ = ” (situação I). Em seguida, os terminais da bateria
foram conectados a uma lâmpada. Nessas condições, a
11
2.4.2.5
Questão 41
(MACKENZIE 96) No circuito a seguir, a corrente que
passa pelo amperímetro ideal tem intensidade 2 A.
Invertendo a polaridade do gerador de f.e.m. ”‚, a corrente
do amperímetro mantém o seu sentido e passa a ter
intensidade 1 A. A f.e.m. ”‚ vale:
2.4.2.5
2.4.2.5
a) r• + r‚
b) r• - r‚
c) r‚ - r•
d) r• + r‚/2
e) r• - r‚/2
Questão 43
(MACKENZIE 2008) Em uma experiência no laboratório
de Física, observa-se, no circuito a seguir, que, estando a
chave ch na posição 1, a carga elétrica do capacitor é de 24
˜C. Considerando que o gerador de tensão é ideal, ao se
colocar a chave na posição 2, o amperímetro ideal medirá
uma intensidade de corrente elétrica de
2.4.2.5
a) 10 V
b) 8 V
c) 6 V
d) 4 V
e) 2 V
Questão 42
(MACKENZIE 96) Duas baterias têm mesma força
eletromotriz (”• = ”‚) e resistências internas
respectivamente iguais a r• e r‚. Elas são ligadas em série a
um resistor externo de resistência R. O valor de R que
tornará nula a diferença de potencial entre os terminais da
primeira bateria será igual a:
a) 0,5 A
b) 1,0 A
c) 1,5 A
d) 2,0 A
e) 2,5 A
Questão 44
(PUCCAMP 95) Uma fonte de tensão ideal F, cuja força
eletromotriz é 12 volts, fornece uma corrente elétrica de
0,50 ampéres para um resistor R, conforme indica o
esquema a seguir. Se essa fonte de tensão F for substituída
12
por outra, também de 12 volts, a corrente elétrica em R será
de 0,40 ampéres. A resistência interna da nova fonte de
tensão é, em ohms, igual a
a) 0,10
b) 0,60
c) 1,2
d) 3,0
e) 6,0
pelos amperímetros representados nos circuitos.
2.4.2.5
2.4.2.5
opção que contém as informações compatíveis com os
circuitos e os dados fornecidos é:
a) a resistência tem o valor de 24 ohms e a resistência
interna é nula.
b) a resistência tem o valor de 24 ohms e a resistência
interna é 12 ohms.
c) a resistência tem o valor de 48 ohms e a resistência
interna é nula.
Questão 45
d) a resistência tem o valor de 48 ohms e a resistência
interna é 12 ohms.
(PUCMG 97) Em certo aparelho elétrico encontra-se a
e) a resistência não pode ser determinada com os dados
seguinte indicação: 1800 CALORIAS/MINUTO. A respeito
fornecidos.
dessa informação, são feitas três afirmativas:
Dado: 1 cal = 4 J
Questão 47
I. A indicação mostra a força eletromotriz do aparelho.
II. A indicação corresponde a uma potência de 120 watts.
III. A indicação sugere que a corrente elétrica que circula na
resistência do aparelho é de 15 amperes, quando ligado a
uma ddp de 120 volts.
Assinale:
a) se todas as afirmativas estiverem corretas.
b) se todas as afirmativas estiverem incorretas.
c) se apenas as afirmativas I e II estiverem incorretas.
d) se apenas as afirmativas I e III estiverem incorretas.
e) se apenas as afirmativas II e III estiverem incorretas.
(PUCMG 99) Uma fonte comprada como sendo uma fonte
de 12 V foi ligada de acordo com os circuitos I e II,
mostrados abaixo. Sendo todos os resistores utilizados
iguais, foi medida uma corrente de 0,33 amperes com o
circuito I e uma corrente de 0,25 amperes para o circuito II,
pelos amperímetros representados nos circuitos, a potência
dissipada nas resistências:
a) é 4 watts para o circuito A e 3 watts para o circuito B.
b) é 8 watts para o circuito A e 12 watts para o circuito B.
c) é 12 watts para os dois circuitos.
d) é 12 watts para o circuito A e 18 para o circuito B.
e) não pode ser determinada com os dados fornecidos.
Questão 46
(PUCMG 99) Uma fonte comprada como sendo uma fonte
de 12V foi ligada de acordo com os circuitos I e II,
mostrados a seguir. Sendo todos os resistores utilizados
iguais, foi medida uma corrente de 0,33 amperes com o
circuito I e uma corrente de 0,25 amperes para o circuito II,
13
2.4.2.5
Questão 48
(PUCPR 99) O circuito representado é formado pelo
gerador de F.E.M. 60V, resistência interna 1² e por
resistores. A corrente no resistor de 9² e a diferença de
potencial entre os pontos A e B são respectivamente:
a) 4A, 4V.
b) 2A, 6V.
c) 4A, 8V.
d) 2A, 2V.
e) 3,3A, 6,6V.
2.4.2.5
2.4.2.5
diferença de potencial, em volts, entre os pontos A e B é
a) 4,0
b) 6,0
c) 8,0
d) 10
e) 12
Questão 50
(UECE 2008) Uma pilha de f.e.m. igual a 3,6 V tem uma
carga inicial de 600 mA.h. Supondo que a diferença de
potencial entre os pólos da pilha permaneça constante até
que a pilha esteja completamente descarregada, o tempo
(em horas) que ela poderá fornecer energia à taxa constante
de 1,8 W é de:
a) 2,4
b) 1,2
c) 3,6
d) 7,2
Questão 51
Questão 49
(PUCRS 2002) Uma bateria nova de força eletromotriz E
= 12V e resistência interna desprezível está ligada a dois
resistores, R•=4,0² e R‚=8,0², conforme o esquema:
(UEL 96) A diferença de potencial obtida nos terminais de
um gerador é 12 volts. Quando esses terminais são
colocados em curto-circuito, a corrente elétrica fornecida
pelo gerador é 5,0 ampéres. Nessas condições, a resistência
interna do gerador é, em ohms, igual a
a) 2,4
b) 7,0
c) 9,6
d) 17
e) 60
14
Questão 52
(UEL 97) O gráfico a seguir, representa a ddp U em
função da corrente i para um determinado elemento do
circuito.
2.4.2.5
om a chave aberta o voltímetro indica 6,0V. Fechado a
chave, o voltímetro indica 5,0V. Nessas condições, a
resistência interna r do gerador, em ohms, vale
a) 2,0
b) 4,0
c) 5,0
d) 6,0
e) 10
Questão 54
(UEL 98) O gráfico a seguir representa a curva
característica de um gerador, isto é, a ddp nos seus terminais
em função da corrente elétrica que o percorre.
elas características do gráfico, o elemento é um
a) gerador de resistência interna 2,0 ²
b) receptor de resistência interna 2,0 ²
c) resistor de resistência elétrica 2,0 ²
d) gerador de resistência interna 1,0 ²
e) receptor de resistência interna 1,0 ²
2.4.2.5
Questão 53
(UEL 98) O circuito esquematizado é constituído por um
gerador G de f.e.m. E resistência interna r, um resistor de
resistência R=10², um voltímetro ideal V e uma chave
interruptora Ch.
2.4.2.5
potência máxima que esse gerador pode fornecer ao circuito
externo, em watts, vale
a) 400
b) 300
c) 200
d) 100
e) 40,0
Questão 55
(UEPG 2001) Sobre o circuito esquematizado abaixo, de
uma lanterna comum, de uso geral, considerando que ela
tem três pilhas de força eletromotriz igual, com 1,5 Volts
cada uma, assinale o que for correto.
15
2.4.2.5
01) A resistência interna dessa associação de três geradores
(pilhas) é igual à do gerador de maior resistência interna.
02) A força eletromotriz dessa associação de três geradores
(pilhas) é igual à soma das forças eletromotrizes dos
geradores (pilhas) individuais.
04) As pilhas dessa lanterna são geradores cuja energia é
retirada da reação química dos elementos que os compõem.
08) O esgotamento das pilhas de uma lanterna como essa
significa que a resistência delas aumentou a ponto de
reduzir a valores desprezíveis a corrente que passa pelos
circuitos externos a elas.
16) A explicação para o fato de que, quando mantida ligada,
depois determinado tempo a lanterna deixa de iluminar está
em que a força eletromotriz de seus geradores (pilhas)
diminui até o esgotamento de toda a energia.
2.4.2.5
Nessas condições podemos dizer que
( ) a força eletromotriz da bateria é igual a 3,00 V.
( ) a resistência interna da bateria é igual a 1,50².
( ) para a corrente de 1,00 A, a potência dissipada na
resistência R é igual a 3,00 W.
( ) quando a diferença de potencial sobre R for igual a
2,25 V, a quantidade de carga que a atravessa em 10 s é
igual a 22,5 C.
Questão 58
(UFMS 2005) O circuito a seguir apresenta um gerador de
força eletromotriz ” e resistência interna r, associado a dois
resistores de resistências 12R e 6R, controlados por uma
chave K. É correto afirmar que
Questão 56
(UERJ 2004) Uma lanterna funciona com duas pilhas
iguais de 1,5 V ligadas em série e uma lâmpada que
consome 0,6 W quando submetida a uma tensão de 3 V. Ao
ligarmos a lanterna, a tensão aplicada sobre a lâmpada vale
2,5 V.
A resistência interna, em ohms, de cada pilha, tem o valor
de:
a) 1,5
b) 1,8
c) 3,0
d) 5,0
Questão 57
(UFG 2003) Para investigar o desempenho de uma bateria
B, foi montado o circuito abaixo, em que V e A
representam, respectivamente, um voltímetro e um
amperímetro ideais. A resistência R é variável e os fios de
ligação têm resistências desprezíveis.
2.4.2.5
a) a resistência elétrica do circuito será igual a 6R + r, com a
chave K aberta.
b) a resistência elétrica do circuito será igual a 2R + r, com
a chave K fechada.
c) a máxima intensidade de corrente no circuito será igual a
”/6r.
d) a intensidade de corrente na chave K fechada será igual a
”/(4R + r).
e) a potência dissipada na associação das resistências 12R e
6R será máxima se R = r /4, com a chave K fechada.
16
Questão 59
Questão 61
(UFMS 2006) Uma bateria B, de força eletromotriz E = 12
V e resistência interna r desconhecida, é conectada a um
circuito elétrico, conforme a figura a seguir, que contém um
resistor de resistência R = 3,5 ² e uma chave S. Com o
resistor R imerso em 240 g de água, a chave S é ligada,
permitindo que o circuito seja atravessado por uma corrente
elétrica de intensidade igual a 3,0 A. Considere que não há
dissipação de energia nos fios de ligação e que a energia
liberada no resistor é utilizada integralmente para aquecer a
água. (Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g°C; 1,0 J
= 0,24 cal)
(UFPE 2008) A figura representa a corrente I, que
atravessa uma bateria ligada a um circuito elétrico não
mostrado na figura. A tabela fornece cinco conjuntos de
resultados obtidos com baterias diferentes e o mesmo
circuito. A força eletromotriz ”, a resistência interna r, a
corrente elétrica I e a polaridade (terminal 1) de cada bateria
estão indicadas na tabela. Em qual dos casos ocorre maior
transferência de bateria para o circuito?
2.4.2.5
2.4.2.5
Questão 62
Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
(01) a resistência interna da bateria é de 0,5 ².
(02) a diferença de potencial nos terminais da bateria é de
12 V.
(04) a potência útil da bateria é de 31,5 W.
(08) a energia absorvida pela água, durante os 10 min que
sucedem à ligação da chave S é de 315 J.
(16) a variação da temperatura da água, 10 min após a
chave S ser ligada, é de 9,45 °C.
(UFPI 2001) Os dois circuitos mostrados a seguir são
alimentados por duas fontes de tensão alternada senoidal,
como as que temos em nossas residências. A tensão
(voltagem) no circuito 2 é o dobro da tensão no circuito 1.
O circuito 2 tem um diodo em série que deixa passar
corrente apenas em um sentido. Sejam P• e P‚ as potências
dissipadas no resistor R dos circuitos 1 e 2,
respectivamente. A razão P•/P‚ vale:
Questão 60
(UFPE 2002) Uma bateria elétrica possui uma força
eletromotriz de 1,5V e resistência interna 0,1². Qual a
diferença de potencial, em V, entre os pólos desta bateria se
ela estiver fornecendo 1,0A a uma lâmpada?
a) 1,5
b) 1,4
c) 1,3
d) 1,2
e) 1,0
2.4.2.5
17
a) 1/4
b) 1/2
c) 1
d) 2
e) 4
Questão 65
Questão 63
(UFPI 2001) Uma lâmpada incandescente comum é ligada
a uma pilha de cinco maneiras diferentes, como mostrado a
seguir. Qual das alternativas representa uma possibilidade
de luz acesa?
(UFRS 98) No circuito da figura a seguir, o amperímetro
A registra uma corrente i=0,2A. Cada um dos três resistores
representados na figura tem resistência R=40². Qual é a
potência dissipada pelo par de resistores associados em
paralelo?
a) 0.8 W
b) 1,6 W
c) 3,2 W
d) 8,0 W
e) 16,0 W
2.4.2.5
2.4.2.5
Questão 64
Questão 66
(UFRS 96) Um gerador possui uma força eletromotriz de
10V. Quando os terminais do gerador estão conectados por
um condutor com resistência desprezível, a intensidade da
corrente elétrica no resistor é 2A. Com base nessas
informações, analise as seguintes afirmativas.
I - Quando uma lâmpada for ligada aos terminais do
gerador, a intensidade da corrente elétrica será 2A.
II - A resistência interna do gerador é 5².
III - Se os terminais do gerador forem ligados por uma
resistência elétrica de 2², a diferença de potencial elétrico
entre eles será menor do que 10V.
(UFRS 2006) O circuito a seguir representa três pilhas
ideais de 1, 5 V cada uma, um resistor R de resistência
elétrica 1, 0 ² e um motor, todos ligados em série.
(Considere desprezível a resistência elétrica dos fios de
ligação do circuito.)
2.4.2.5
Quais das afirmativas estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas I e II.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III.
18
A tensão entre os terminais A e B do motor é 4, 0 V. Qual é
a potência elétrica consumida pelo motor?
a) 0, 5 W.
b) 1, 0 W.
c) 1, 5 W.
d) 2, 0 W
e) 2, 5 W.
Questão 67
(UFSC 2000) No circuito a seguir representado, temos
duas baterias de forças eletromotrizes ”•=9,0V e ”‚=3,0V,
cujas resistências internas valem r•=r‚=1,0². São
conhecidos, também, os valores das resistências
R•=R‚=4,0² e Rƒ=2,0². V•, V‚ e Vƒ são voltímetros e A é
um amperímetro, todos iguais:
decrescente e limitada à região contida no primeiro
quadrante do gráfico.
II. Quando o gerador é uma pilha em que a resistência
interna varia com o uso, a partir do momento em que o
produto dessa resistência pela corrente elétrica se iguala à
força eletromotriz, a pilha deixa de alimentar o circuito.
III. Em um gerador real conectado a um circuito elétrico, a
diferença de potencial entre seus terminais é menor que a
força eletromotriz.
Está correto o contido em
a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.
Questão 69
2.4.2.5
(UFSM 2003) No circuito da figura, a corrente no resistor
R‚ é de 2A. O valor da força eletromotriz da fonte (”) é, em
V,
2.4.2.5
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S):
01. A bateria ”• está funcionando como um gerador de
força eletromotriz e a bateria ”‚ como um receptor, ou
gerador de força contraeletromotriz.
02. A leitura no amperímetro é igual a 1,0A.
04. A leitura no voltímetro V‚ é igual a 2,0 V.
08. A leitura no voltímetro V• é igual a 8,0 V.
16. A leitura no voltímetro Vƒ é igual a 4,0V.
32. Em 1,0h, a bateria de força eletromotriz ”‚ consome
4,0Wh de energia.
64. A potência dissipada por efeito Joule, no gerador, é
igual 1,5W.
Questão 68
(UFSCAR 2005) Com respeito aos geradores de corrente
contínua e suas curvas características U × i, analise as
afirmações seguintes:
I. Matematicamente, a curva característica de um gerador é
a) 6
b) 12
c) 24
d) 36
e) 48
Questão 70
(UFU 2006) O circuito elétrico (fig. 1) é utilizado para a
determinação da resistência interna r e da
força eletromotriz ” do gerador. Um resistor variável R
(também conhecido como reostato) pode assumir diferentes
valores, fazendo com que a corrente elétrica no circuito
também assuma valores diferentes para cada valor escolhido
de R.
19
Ao variar os valores de R, foram obtidas leituras no
voltímetro V e no amperímetro A, ambos ideais, resultando
no gráfico (fig. 2).
2.4.2.5
Questão 72
(UNESP 2002) Três resistores idênticos, cada um deles
com resistência R, duas pilhas P• e P‚ e uma lâmpada L
estão dispostos como mostra a figura. Dependendo de como
estão as chaves C• e C‚, a lâmpada L pode brilhar com
maior ou menor intensidade ou, mesmo, ficar apagada,
como é a situação mostrada na figura a seguir.
Sabendo que em nenhum caso a lâmpada se queimará,
podemos afirmar que brilhará com maior intensidade
quando as chaves estiverem na configuração mostrada na
alternativa
Com base nessas informações, assinale a alternativa que
corresponde aos valores corretos, respectivamente, da
resistência interna e da força eletromotriz do gerador.
a) 2 ² e 7 V.
b) 1 ² e 4 V.
c) 3 ² e 12 V.
d) 4 ² e 8 V.
2.4.2.5
Questão 71
(UNESP 92) Um amperímetro ideal A, um resistor de
resistência R e uma bateria de f.e.m. ” e resistência interna
desprezível estão ligados em série. Se uma segunda bateria,
idêntica à primeira, for ligada ao circuito como mostra a
linha tracejada da figura a seguir,
a) a diferença de potencial no amperímetro aumentará.
b) a diferença do potencial no amperímetro diminuirá.
c) a corrente pelo resistor aumentará.
d) a corrente pelo resistor não se alterará.
e) a corrente pelo resistor diminuirá.
2.4.2.5
Questão 73
(UNIFESP 2002) Dispondo de um voltímetro em
condições ideais, um estudante mede a diferença de
potencial nos terminais de uma pilha em aberto, ou seja,
fora de um circuito elétrico, e obtém 1,5 volt. Em seguida,
insere essa pilha num circuito elétrico e refaz essa medida,
obtendo 1,2 volt. Essa diferença na medida da diferença de
potencial nos terminais da pilha se deve à energia dissipada
no
a) interior da pilha, equivalente a 20% da energia total que
essa pilha poderia fornecer.
b) circuito externo, equivalente a 20% da energia total que
essa pilha poderia fornecer.
c) interior da pilha, equivalente a 30% da energia total que
essa pilha poderia fornecer.
d) circuito externo, equivalente a 30% da energia total que
essa pilha poderia fornecer.
e) interior da pilha e no circuito externo, equivalente a 12%
da energia total que essa pilha poderia fornecer.
20
Questão 74
(PUCMG 2004) Deseja-se ferver água contida em um
único recipiente. Para isso, dispõe-se de três aquecedores
com resistências respectivas de 2², 3² e 6². Os
aquecedores serão ligados a um gerador que tem uma força
eletromotriz ”=6V e uma resistência interna r=3². Qual é a
melhor maneira de se ferver essa água no menor tempo
possível?
a) utilizando-se apenas o aquecedor com resistência de 3².
b) utilizando-se apenas o aquecedor com resistência de 2².
c) utilizando-se os três aquecedores ligados em paralelo.
d) utilizando-se os três aquecedores ligados em série.
21
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