Lista de Exercícios 01 – Tópicos básicos de circuitos

Lista de Exercícios 01 – Tópicos básicos de circuitos elétricos
Disciplina de Instalações Elétricas e Telefônicas – Curso de Engenharia Civil
Prof. Ricardo Luiz Araújo, 05/09/2016
EXERCÍCIOS
1 – Quais são os símbolos e unidades de medição das seguintes grandezas elétricas:
a) Tensão elétrica;
b) Corrente elétrica;
c) Resistência elétrica;
d) Potência elétrica;
e) Energia elétrica.
2 – Explique detalhadamente a Lei de Ohm (V = R.I).
3 – Explique detalhadamente a chamada segunda Lei de Ohm (P = V.I).
4 – Em sua residência existem equipamentos eletrônicos que consomem energia
mesmo quando desligados. Tais equipamentos consomem uma potência total de 22
W. Durante suas férias de 18 dias qual será o consumo de energia destes
equipamentos e qual será o custo financeiro deste período levando-se em
consideração que o kWh custa R$ 0,65?
5 – Os equipamentos abaixo são alimentados em 127 V. Para os mesmos calcule a
corrente de alimentação e a resistência elétrica interna.
a) Chuveiro de 4800 W;
b) Chapinha de 2200 W;
c) Lavadora-secadora de roupas de 2000 W;
d) TV de 32” de 160 W;
e) Lâmpada halógena de 500 W.
6 – Calcule a resistência elétrica equivalente entre os pontos A e B dos circuitos
apresentados a seguir:
a)
b)
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c)
d)
e)
f)
g)
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h)
i)
7 – O circuito abaixo possui uma fonte de alimentação em 220 V, uma lâmpada de 150
W e um chuveiro de 5400 W. Para este circuito calcule a resistência elétrica da
lâmpada e do chuveiro e as correntes elétricas I1, I2 e I3. Desconsidere a resistência
dos condutores.
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8 – Calcule a tensão elétrica sobre os resistores do circuito abaixo bem como a
corrente que atravessa cada um destes componentes e a potência dissipada pelos
mesmos.
9 – O circuito abaixo apresenta um forno elétrico alimentado em uma determinada
tensão através de condutores de cobre com bitola de 6 mm 2 e resistência elétrica de
0,00308 /m. Levando-se em consideração o efeito dos condutores e os parâmetros
descritos no circuito, calcule: a corrente elétrica no circuito; a tensão real aplicada ao
forno; a potência real dissipada pelo forno.
10 – Você acaba de comprar uma residência com a instalação elétrica antiga e
pretende ligar a um dos circuitos da casa um freezer e um chuveiro de 7500 W. Seu
freezer opera em 220 V e tolera uma variação de ± 5% no valor desta tensão, do
contrário o mesmo poderá ser danificado. Sabendo-se que os condutores da residência
possuem bitola de 4 mm2 e resistência elétrica de 0,00452 /m calcule qual será a
tensão de alimentação do freezer e do chuveiro quando os dois estiverem em
funcionamento, a corrente elétrica total drenada da rede elétrica e a potência
dissipada pelo chuveiro nesta situação. Seu freezer funcionará de maneira segura?
Caso negativo o que pode ser feito para que o mesmo não venha a ser danificado.
O circuito é apresentado a seguir.
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RESULTADOS
Exercício 1
a) Tensão elétrica: símbolo: V ou U; grandeza: V (volt);
b) Corrente elétrica: símbolo: I (i maiúsculo) ou i; grandeza: A (ampère);
c) Resistência elétrica: símbolo: R, grandeza:  (ohm);
d) Potência elétrica: símbolo P, grandeza W (watt);
e) Energia elétrica grandeza kWh (kilowatt-hora).
Exercício 4
Consumo de 9,504 kWh e custo de R$ 6,18.
Exercício 5
a) Chuveiro de 4800 W: R = 3,36  e I = 37,79 A;
b) Chapinha de 2200 W: R = 7,33  e I = 17,32 A;
c) Lavadora-secadora de roupas de 2000 W: R = 8,06  e I = 15,75 A;
d) TV de 32” de 160 W: R = 100,81 e I = 1,26 A;
e) Lâmpada halógena de 500 W: R = 32,26  e I = 3,94 A.
Exercício 6
a) RAB = 15 .
b) RAB = 3 .
c) RAB = 5,92 .
d) RAB = 1805 .
e) RAB = 1,9945 .
f) RAB = 1,48 .
g) RAB = 31,21 .
h) RAB = 2,68 .
i) RAB = 13,69 .
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Exercício 7
RL = 322,67 , Rch = 8,96 , I1 = 25,23 A, I2 = 24,55 A, I3 = 0,6818 A.
Exercício 8
VR1 = 130,51 V, VR2 = VR3 = 89,53 V, IR1 = 26,10 A, IR2 = 14,92 A, IR3 = 11,19 A, PR1 = 3406
W, PR2 = 1336 W, PR3 = 1002 W.
Exercício 9
VForno = 211,339 V, Icircuito 50,2148 A, PForno = 10612,4 W.
Exercício 10
Vfreezer = 212,291 V, Vchuveiro 208,781 V, Pchuveiro = 6754,65 W. Observe que o freezer
suporta uma variação de tensão de até -5 %, funcionando normalmente com uma
tensão mínima de 209 V. A tensão calculada foi superior a esta, portanto o freezer irá
operar de maneira segura. Observe, porém, que o chuveiro com capacidade de
dissipar 7500 W está dissipando muito menos potência que isto por receber uma
tensão muito baixa. A potência está sendo perdida nos fios que provavelmente estão
esquentando em excesso, colocando em risco a residência pelo perigo de curto circuito
e fogo. Seria aconselhável aumentar a bitola dos condutores da instalação.
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