Eletricidade_Básica

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Eletricidade Básica.
Associação de Resistências em Série
Vários resistores estão associados em série quando são ligados um em seguida do outro, de modo
a serem percorridos pela mesma corrente.
U = U1 + U2 + U3
I = i1 = i2 = i3
Req = R1 + R2 + R3
Req = resistência
equivalente (Ω)
U = ddp da associação (V)
9. Associação de Resistências em Paralelo
Vários resistores estão associados em paralelo quando são ligados pelos terminais de modo que
fiquem submetidos à mesma ddp.
U = U1 = U2 = U3
I = i1 + i2 + i3
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
Req = resistência equivalente (Ω)
U = ddp da associação (V)
Exercícios
1.Um fogão elétrico contém duas resistências iguais de 50Ω. Desenhe uma situação similar e
determine a resistência equivalente da associação quando essas resistências forem associadas em
paralelo.
1
2.Três resistências estão ligadas em paralelo a uma bateria de 12 V. Calcule: a) a resistência
equivalente da associação; b) as correntes i1, i2 e i3 c) a corrente total do circuito.
3.Calcule o valor da resistência R2, sabendo que a resistência equivalente da associação vale 4Ω.
4.Na associação da figura abaixo, a corrente que passa por R1 é 3A. Calcule: a) a resistência
equivalente; b) a corrente que passa por R2.
5.No circuito esquematizado acima R1
associação.
2
= 4Ω determine a resistência equivalente da
6. Determine o valor da corrente elétrica quando você ligar só a chave A, só a B, só a C. E quando
você ligar as três juntas?
2
Associação Mista de Resistores
É a associação na qual encontramos, ao mesmo tempo, resistores
associados em série e em paralelo. A determinação do resistor
equivalente final é feita mediante o cálculo dos resistores
equivalentes de cada associação a respeito da qual se tem
certeza de estarem em série ou paralelo.
7.Determine a resistência equivalente das associações esquematizadas a seguir.
3
8.Se cada um dos resistores nas figuras abaixo tem a mesma resistência R, qual dos arranjos pode
dar uma resistência equivalente a R?
Circuitos Elétricos
Levando-se em conta a resistência interna do gerador, percebemos que a ddp U entre os terminais
é menor do que a força eletromotriz E, devido à perda de ddp na resistência interna.
U = E - r.i
i = ΔE/ΔR
ΔE = soma das forças eletromotrizes do circuito
ΔR = soma das resistências do circuito
diferença de potencial - ddp (V)
R = resistência elétrica (Ω)
i = corrente elétrica (A)
Amperímetro ideal:
Não tem resistência interna (é ligado em
série).
Voltímetro ideal:
Tem resistência interna infinitamente grande (é ligado
em paralelo).
Exercícios
9.Determine a intensidade da corrente que circula em cada um dos circuitos abaixo.
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1. Quais as leituras do amperímetro e do
voltímetro no circuito abaixo?
2. No circuito da figura, calcule a leitura
do voltímetro ideal V.
10.Determine o valor da resistência
desconhecida r no circuito abaixo.
11.Calcule o valor de cada uma das
correntes no circuito abaixo.
12.Calcule a resistência equivalente (entre os pontos A e B) nas associações abaixo:
Dados: R1  R3  3 ; R2  R4  5
R1
R2
R4
A
B
R4
A
B
R3
R3
R1
R2
5
13.Dadas as associações abaixo, determine:
a) a resistência equivalente;
b) a intensidade de corrente de cada resistor;
c) a ddp em cada resistor.
Dados:
R1
R1  10
R 2  22
R3  18
V  100V
R1
i)
R2
ii)
R2
R3
R3
V
V
14.Calcular a resistência equivalente entre os terminais A e B nos circuitos abaixo:
15.Calcule a resistência equivalente no circuito abaixo:
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16.Na associação de resistores dada a seguir, a d.d.p. entre os pontos A e B é igual a 120 V.
(a) determine a resistência equivalente entre os pontos A e B;
(b) determine a intensidade da corrente no trecho AB;
(c) qual a d.d.p. em cada resistor ?
17. Têm-se 16 lâmpadas, de resistência elétrica 2  cada uma, para associar em série, afim de
enfeitar uma árvore de Natal. Cada lâmpada suporta, no máximo, corrente elétrica de intensidade
3,5 A.
(a) o que acontece com as demais lâmpadas se uma delas se queimar ?
(b) qual a resistência elétrica da associação ?
(c) qual a d.d.p. máxima a que pode ser submetida a associação, sem perigo de queima de
nenhuma lâmpada ?
(d) qual a d.d.p. a que cada lâmpada fica submetida nas condições do item anterior ?
18. No circuito esquematizado a seguir, a tensão entre os pontos A e B é 120 V. Determine:
(a) a resistência equivalente;
(b) a corrente elétrica total;
(c) a corrente que atravessa cada resistor.
19. Três resistores de resistências elétricas R1 = 5 , R2 = 8  e R3 = 10  são associados em
paralelo. A associação é percorrida por uma corrente de intensidade de 20 A. Determine:
(a) a resistência equivalente;
(b) a d.d.p. a que está submetida a associação;
(c) a intensidade da corrente que percorre cada um dos resistores;
(d) a d.d.p a que está submetido cada um dos resistores.
20.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Para a associação esquematizada na figura ao lado, determine:
a resistência elétrica R1;
a intensidade de corrente i3;
a intensidade de corrente i2;
a resistência elétrica R2;
a resistência equivalente da associação.
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21. Qual resistência deve ser colocada em paralelo com outra de 12 Ω , para se obter uma
resistência equivalente de 4Ω?
22. Para a situação abaixo, calcule a corrente em cada resistor e a corrente total:
23. Determine a corrente e a tensão em cada resistor
GALO. Calcule a resistência equivalente no circuito abaixo:
8
0,5
A
5
4,5
0,25
1
0,25
B
a
R1=2
R2=8
R3=4
c
b
R4=10
R5=2
d
14Ω
6Ω
20Ω
10Ω
A
5Ω
B
9
16Ω
8Ω
4Ω
32Ω
16Ω
25 e 26. Calcule a resistência total do circuito. E calcule também a resistência total do mesmo
circuito se o resistor de 60Ω se queimar.
60Ω
A
40Ω
19Ω
160Ω
15Ω
30Ω
B
90Ω
27. Determinar a resistência equivalente entre os terminais A e B, sabendo-se que cada resistência
vale 12.
R2
R3
A
B
R1
28.Determinar a resistência equivalente entre os terminais A e B
10
2
A
B
5
15
10
10
2
A
B
5
15
29. Determinar a resistência equivalente.
30.Dois diferentes cordões de luzes de árvore de natal são oferecidos para instalação. No cordão
A, quando uma lâmpada é removida (ou queima), as lâmpadas restantes continuam a operar. No
outro, B, quando uma lâmpada é removida, as restantes ficam inativas. Em qual cordão as
lâmpadas estão ligadas em série? E em paralelo? Explique.
31.Quando vários resistores são ligados em série, o que é idêntico em todos eles: d.d.p., a
corrente elétrica ou a potência?
32. Quando vários resistores são ligados em paralelo, o que é idêntico em todos eles: a d.d.p., a
corrente ou a potência?
33.Como deveria ser a resistência interna de um amperímetro ideal? E a resistência interna de um
voltímetro ideal? Por que esses medidores seriam ideais?
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1. Observe os circuitos abaixo. Em qual
deles a lâmpada brilhará mais e
porquê?
2. Observe os dois circuitos abaixo. As
baterias fornecem a mesma voltagem e
as lâmpadas são iguais. Por que a
lâmpada da direita brilha mais?
34.Quando uma lâmpada é ligada a uma tensão de 120V, a corrente que flui pelo filamento da
lâmpada vale 1A. Qual a potência da lâmpada?
35.
potência de 1 W. Qual é a corrente máxima que pode atravessar esse resistor?
36.Calcule a corrente que percorre o filamento de uma lâmpada de 120V e 60W.
37.
a potência dissipada no resistor.
38A figura abaixo mostra quatro passarinhos pousado em um circuito no qual uma bateria de
automóvel alimenta as lâmpadas .
Ao ligar-se a chave S, o passarinho que pode receber um choque
elétrico é o de número:
39.Para o circuito abaixo, determine em volts, a diferença de potencial entre as extremidades do
resistor de 2 .
12
40.No circuito abaixo, onde L1, L2, L3 e L4 representam 4 lâmpadas, é correto afirmar-se que
passará corrente
a) em todas as lâmpadas. b) apenas em L1 e L4.
e L4.
e) apenas em L2, L3 e L4.
c) apenas em L1, L2 e L3. d) apenas em L1, L3
41. A, B, C e D são quatro amperímetros que estão ligados no circuito da figura a seguir, que
contém três resistores IGUAIS:
Qual das opções abaixo representa um conjunto coerente para as leituras dos amperímetros A, B,
C e D, NESSA ORDEM?
A.50, 100, 100, 100
Z. 50, 25, 25, 50 U. 50, 50, 50, 50 L.50, 100, 100, 50 E.50, 25, 25, 25
42.Um voltímetro é ligado diretamente aos terminais de uma bateria e a leitura é 10,5 V. Uma
resistência de 10 ohms é ligada aos pólos da bateria. O mesmo voltímetro ligado agora em
paralelo com a resistência acusa 8,0 V. Isso indica que:
a.
b.
c.
d.
e.
a corrente elétrica é maior na situação II e a bateria tem resistência interna não desprezível.
a corrente elétrica diminui na situação II e a resistência interna da bateria é desprezível.
a resistência interna da bateria deve ser próxima de 10 ohms.
deve haver engano de informações, pois a leitura em II deveria ser maior do que 10,5 V.
a diferença de potencial na resistência R deve ser de 2,5 volts.
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43. Dada a associação abaixo,
determine:
A.o resistor equivalente
da associação
Z.a ddp em cada resistor U. a corrente em cada resistor
L.a corrente
44. Dispondo de pedaços de fios e 3 resistores de mesma resistência, foram montadas as
conexões apresentadas abaixo. Dentre essas, aquela que apresenta a maior resistência elétrica
entre
seus
terminais
é:
a)
b)
c)
d)
e)
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45. Abaixo temos esquematizada uma associação de resistências. Qual é o valor da resistência
equivalente entre os pontos A e B?
46. C uma chave que, quando ligada, coloca em curto-circuito um segmento de resistência. Entre
os terminais A e B está aplicada uma tensão de 220 V.
a) Com a chave C aberta, dissipa-se uma potência de 2,2 kW na resistência. Qual o valor de
R?
b) Qual deve ser a posição da chave C no inverno? Por quê?
47. Determine a intensidade da corrente que atravessa o resistor R2 da figura quando a tensão
entre os pontos A e B for igual a V e as resistências R1; R2 e R3 forem iguais a R
a)
V/R
b)
V/3R
c)
3V/R
d)
2V/3R
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48. No circuito da figura, a bateria tem uma ddp de 12 V e resistência interna desprezível. A é um
amperímetro ideal, V1 e V2 são voltímetros ideais. R1 é um resistor de resistência 5 Ω e Rx, um
resistor de resistência a ser determinada. Se a leitura do voltímetro V1 for 5 V:
a. Qual é a leitura do amperímetro?
b) Quanto vale Rx?
c) Qual é a leitura do voltímetro V2?
d) O resistor R1 é constituído de um fio de comprimento 5 m e secção reta de 10-4 mm2. Qual
é a resistividade do material do fio?
49. No comércio, os fios condutores são conhecidos por números de uma determinada escala. A
escala mais usada é a AWG. Um fio muito usado em instalações elétricas é o número 12 AWG.
Sua secção reta tem área 3,4 mm2.
Se a
resistividade do cobre a 20 ºC é ρ = 1,7 ∙ 10-8 Ω∙m, para que sua resistência elétrica seja igual a
240 Ω, o comprimento de um fio de cobre 12 deve ser, em metros, igual a:
A. 9,4 ∙ 104
Z. 6,5 ∙ 104
U. 4,8 ∙ 104
L. 3,0 ∙ 104
E2,3 ∙ 104
50.
Qual diferença entre corrente elétrica continua e corrente elétrica alternada.
Dê exemplos de cada.
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