Lista-6 - Professores da UFF

Universidade Federal Fluminense — UFF
Fı́sica 2 — 6a Lista de Exercı́cios
Circuitos
Prof.Schmidt
10/2007
Questões
1. Duas lâmpadas incandescentes de 120V com potências de 25W e 200W foram
conectadas em série com uma fonte de tensão de 240V . Parecia ser uma boa idéia,
porém uma das lâmpadas se queimou quase imediatamente após a ligação. Justifique
qual delas se queimou e porquê.
Problemas
1. O circuito indicado na figura abaixo contém dois resistores e duas baterias,
cada uma delas com uma FEM e uma resistência interna. Calcule (a) a corrente no
circuito; (b) a diferença de potencial Vab ; (c) a potência de cada FEM.
2. No circuito indicado na figura abaixo C = 5, 90µF , ε = 28, 0V e a fonte da
FEM possui resistência interna desprezı́vel. Inicialmente o capacitor está descarregado e a chave S está na posição 1. A seguir, a chave S é colocada na posição 2,
de modo que o capacitor começa a se carregar. (a) Qual a carga do capacitor depois
de 3h? (b) Verifica-se que a carga do capacitor é igual a 110µC 3, 00ms depois que
a chave foi colocada na posição 2. Qual o valor da resistência R? (c) Qual o tempo
necessário para que o capacitor seja 99, 0% do valor do item (a)?
3. Dois capacitores estão em série e são carregados por uma bateria de 12, 0V
que possui resistência interna igual a 1, 00Ω. Existe uma resistência de 5, 00Ω entre
os capacitores, conforme a figura abaixo.
(a) Qual a constante de tempo do circuito durante o processo de carga? (b)
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Depois que a chave é fechada durante o intervalo de tempo calculado no item (a),
qual é a voltagem nos terminais do capacitor de 3, 00µF ?
4. Um resistor com R = 850Ω é conectado com as placas de um capacitor
carregado cuja capacitância é dada por C = 4, 62µF . Imediatamente antes de a
conexão ser feita, a carga no capacitor é igual a 8, 10mC. (a) Qual é a energia
armazenada inicialmente no capacitor? (b) Qual a potência elétrica dissipada no
resistor (b) imediatamente após a conexão ser feita? (c) no instante em que a energia
armazenada no capacitor se reduziu à metade do valor do item (a)?
5. Uma torradeira de 1800W, uma frigideira elétrica de 1, 34kW e uma lâmpada
de 100W são ligadas a um mesmo circuito com fusı́vel de 20A e tensão de 120V . (a)
Qual é a corrente que atravessa cada dispositivo e qual é a resistência de cada um
deles? (b) Esta configuração fará o fusı́vel se queimar?
Respostas dos Problemas
1. (a) I = 0, 5A, (b) Vab = 9, 5V , (c) 6W e −2W .
2. (a) 1, 65 × 10−4 C; (b) 463Ω; (c) 0, 0126s.
R=
abVab
ρ(b − a)r2
3. (a) 1, 20 × 10−5 s; (b)5, 06V .
4. 7, 10J; 3616W ; 1808W .
5. Rtorr = 8Ω, Rf rig = 11Ω, Rlamp = 144Ω.
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