LISTA de ELETRODINÂMICA PROFESSOR ANDRÉ

LISTA de ELETRODINÂMICA
PROFESSOR ANDRÉ
1. (Fuvest 2014) Dois fios metálicos, F1 e F2, cilíndricos, do mesmo material de resistividade ρ, de seções
transversais de áreas, respectivamente, A1e A2 = 2A1, têm comprimento L e são emendados, como ilustra a figura
abaixo. O sistema formado pelos fios é conectado a uma bateria de tensão V.
Nessas condições, a diferença de potencial V1, entre as extremidades de F1, e V2, entre as de F2,são tais que
a) V1= V2/4
b) V1 = V2/2
c) V1 = V2
d) V1 = 2V2
e) V1 = 4V2
2. (Uerj 2014) Cinco resistores de mesma resistência R estão conectados à bateria ideal E de um automóvel,
conforme mostra o esquema:
Inicialmente, a bateria fornece ao circuito uma potência PI. Ao estabelecer um curto-circuito entre os pontos M e N, a
potência fornecida é igual a PF.
P
A razão F é dada por:
PI
7
9
14
b)
15
c) 1
7
d)
6
a)
3. (Espcex (Aman) 2014)O circuito elétrico de um certo dispositivo é formado por duas pilhas ideais idênticas, de
tensão “V” cada uma, três lâmpadas incandescentes ôhmicas e idênticas L 1, L2 e L3, uma chave e fios condutores de
resistências desprezíveis. Inicialmente, a chave está aberta, conforme o desenho abaixo.
Em seguida, a chave do circuito é fechada. Considerando que as lâmpadas não se queimam, pode-se afirmar que
a) a corrente de duas lâmpadas aumenta.
b) a corrente de L1 diminui e a de L3 aumenta.
c) a corrente de L3 diminui e a de L2 permanece a mesma.
d) a corrente de L1 diminui e a corrente de L2 aumenta.
e) a corrente de L1 permanece a mesma e a de L2 diminui.
4. (Uerj 2014) No circuito, uma bateria B está conectada a três resistores de resistências R1, R2 e R3:
Sabe-se que R2 = R3 = 2R1.
A relação entre as potências P1, P2 e P3, respectivamente associadas a R1, R2 e R3, pode ser expressa como:
a) P1 = P2 = P3
b) 2P1 = P2 = P3
c) 4P1 = P2 = P3
d) P1 = 2P2 = 2P3
5. (Espcex (Aman) 2014)O disjuntor é um dispositivo de proteção dos circuitos elétricos. Ele desliga automaticamente
e o circuito onde é empregado, quando a intensidade da corrente elétrica ultrapassa o limite especificado.
Na cozinha de uma casa ligada à rede elétrica de 127 V, há três tomadas protegidas por um único disjuntor de 25 A,
conforme o circuito elétrico representado, de forma simplificada, no desenho abaixo.
A tabela a seguir mostra a tensão e a potência dos aparelhos eletrodomésticos, nas condições de funcionamento
normal, que serão utilizados nesta cozinha.
APARELHOS
TENSÃO (V)
POTÊNCIA (W)
forno de
micro-ondas
127
2000
lava-louça
geladeira
cafeteira
liquidificador
127
1500
127
250
127
600
127
200
Cada tomada conectará somente um aparelho, dos cinco já citados acima.
Considere que os fios condutores e as tomadas do circuito elétrico da cozinha são ideais. O disjuntor de 25 A será
desarmado, desligando o circuito, se forem ligados simultaneamente:
a) forno de micro-ondas, lava-louça e geladeira.
b) geladeira, lava-louça e liquidificador.
c) geladeira, forno de micro-ondas e liquidificador.
d) geladeira, cafeteira e liquidificador.
e) forno de micro-ondas, cafeteira e liquidificador.
6. (Unicamp 2013)O carro elétrico é uma alternativa aos veículos com motor a combustão interna. Qual é a
autonomia de um carro elétrico que se desloca a 60 km h, se a corrente elétrica empregada nesta velocidade é igual
a 50 A e a carga máxima armazenada em suas baterias é q  75 Ah?
a) 40,0 km.
b) 62,5 km.
c) 90,0 km.
d) 160,0 km.
7. (Ufpe 2013) Um fio metálico e cilíndrico é percorrido por uma corrente elétrica constante de 0,4 A. Considere o
módulo da carga do elétron igual a 1,6  1019 C. Expressando a ordem de grandeza do número de elétrons de
N
condução que atravessam uma seção transversal do fio em 60 segundos na forma 10 , qual o valor de N?
8. (Pucrj 2013)O gráfico abaixo apresenta a medida da variação de potencial em função da corrente que passa em
um circuito elétrico.
Podemos dizer que a resistência elétrica deste circuito é de:
a) 2,0 m
b) 0,2 
c) 0,5 
d) 2,0 k
e) 0,5 k
9. (Enem 2013)O chuveiro elétrico é um dispositivo capaz de transformar energia elétrica em energia térmica, o que
possibilita a elevação da temperatura da água. Um chuveiro projetado para funcionar em 110V pode ser adaptado
para funcionar em 220V, de modo a manter inalterada sua potência.
Uma das maneiras de fazer essa adaptação é trocar a resistência do chuveiro por outra, de mesmo material e com
o(a)
a) dobro do comprimento do fio.
b) metade do comprimento do fio.
c) metade da área da seção reta do fio.
d) quádruplo da área da seção reta do fio.
e) quarta parte da área da seção reta do fio.
10. (Fuvest 2013) No circuito da figura abaixo, a diferença de potencial, em módulo, entre os pontos A e B é de
a) 5 V.
b) 4 V.
c) 3 V.
d) 1 V.
e) 0 V.
11. (Unesp 2013) Em um jogo de perguntas e respostas, em que cada jogador deve responder a quatro perguntas
(P1, P2, P3 e P4), os acertos de cada participante são indicados por um painel luminoso constituído por quatro
lâmpadas coloridas. Se uma pergunta for respondida corretamente, a lâmpada associada a ela acende. Se for
respondida de forma errada, a lâmpada permanece apagada. A figura abaixo representa, de forma esquemática, o
circuito que controla o painel. Se uma pergunta é respondida corretamente, a chave numerada associada a ela é
fechada, e a lâmpada correspondente acende no painel, indicando o acerto. Se as quatro perguntas forem
respondidas erradamente, a chave C será fechada no final, e o jogador totalizará zero ponto.
Cada lâmpada tem resistência elétrica constante de 60Ω e, junto com as chaves, estão conectadas ao ramo AB do
circuito, mostrado na figura, onde estão ligados um resistor ôhmico de resistência R  20Ω , um gerador ideal de
f.e.m. E = 120 V e um amperímetro A de resistência desprezível, que monitora a corrente no circuito. Todas as
chaves e fios de ligação têm resistências desprezíveis.
Calcule as indicações do amperímetro quando um participante for eliminado com zero acerto, e quando um
participante errar apenas a P2.
12. (Pucrj 2013)
No circuito mostrado na figura, a diferença de potencial entre os pontos B e A vale, em Volts:
a) 3,0
b) 1,0
c) 2,0
d) 4,5
e) 0,75
13. (Uerj 2013) Em uma experiência, três lâmpadas idênticas {L1, L2, L3} foram inicialmente associadas em série e
conectadas a uma bateria E de resistência interna nula. Cada uma dessas lâmpadas pode ser individualmente ligada
à bateria E sem se queimar.
Observe o esquema desse circuito, quando as três lâmpadas encontram-se acesas:
Em seguida, os extremos não comuns de L1 e L2 foram conectados por um fio metálico, conforme ilustrado abaixo:
A afirmativa que descreve o estado de funcionamento das lâmpadas nessa nova condição é:
a) As três lâmpadas se apagam.
b) As três lâmpadas permanecem acesas.
c) L1 e L2 se apagam e L3 permanece acesa.
d) L3 se apaga e L1 e L2 permanecem acesas.
14. (Ita 2013)O experimento mostrado na figura foi montado para elevar a temperatura de certo líquido no menor
tempo possível, despendendo uma quantidade de calor Q. Na figura, G é um gerador de força eletromotriz ε, com
resistência elétrica interna r, e R é a resistência externa submersa no líquido.
Desconsiderando trocas de calor entre o líquido e o meio externo,
a) Determine o valor de R e da corrente i em função de ε e da potência elétrica P fornecida pelo gerador nas
condições impostas.
b) Represente graficamente a equação característica do gerador, ou seja, a diferença de potencial U em função da
intensidade da corrente elétrica i.
c) Determine o intervalo de tempo transcorrido durante o aquecimento em função de Q, i e ε.
15. (Epcar (Afa) 2013) No circuito elétrico esquematizado abaixo, a leitura no amperímetro A não se altera quando
as chaves C1 e C2 são simultaneamente fechadas.
Considerando que a fonte de tensão ε, o amperímetro e os fios de ligação são ideais e os resistores ôhmicos, o valor
de R é igual a
a) 50 .
b) 100 .
c) 150 .
d) 600 .
16. (Espcex (Aman) 2013)A pilha de uma lanterna possui uma força eletromotriz de 1,5 V e resistência interna de
0,05 Ω. O valor da tensão elétrica nos polos dessa pilha quando ela fornece uma corrente elétrica de 1,0 A a um
resistor ôhmico é de
a) 1,45 V
b) 1,30 V
c) 1,25 V
d) 1,15 V
e) 1,00 V
17. (Fuvest 2013) Em uma aula de laboratório, os alunos determinaram a força eletromotriz å e a resistência interna r
de uma bateria. Para realizar a tarefa, montaram o circuito representado na figura abaixo e, utilizando o voltímetro,
mediram a diferença de potencial V para diferentes valores da resistência R do reostato. A partir dos resultados
obtidos, calcularam a corrente I no reostato e construíram a tabela apresentada logo abaixo.
a) Complete a tabela abaixo com os valores da corrente I.
V(V)
1,14
1,10
1,05
0,96
0,85
R(  )
7,55
4,40
2,62
1,60
0,94
I(A)
0,15
0,40
0,90
b) Utilizando os eixos abaixo, faça o gráfico de V em função de I.
c) Determine a força eletromotriz ε e a resistência interna r da bateria.
Note e adote: Um reostato é um resistor de resistência variável; Ignore efeitos resistivos dos fios de ligação do
circuito.
18. (Uerj 2013) Ao ser conectado a uma rede elétrica que fornece uma tensão eficaz de 200 V, a taxa de consumo
de energia de um resistor ôhmico é igual a 60 W.
Determine o consumo de energia, em kWh, desse resistor, durante quatro horas, ao ser conectado a uma rede que
fornece uma tensão eficaz de 100 V.
19. (Unifesp 2013)Observe a charge.
Em uma única tomada de tensão nominal de 110V, estão ligados, por meio de um adaptador, dois abajures (com
lâmpadas incandescentes com indicações comerciais de 40W–110V), um rádio-relógio (com potência nominal de
20W em 110V) e um computador, com consumo de 120W em 110V. Todos os aparelhos elétricos estão em pleno
funcionamento.
a) Utilizando a representação das resistências ôhmicas equivalentes de cada aparelho elétrico como R L para cada
abajur, RR para o rádio-relógio e RC para o computador, esboce o circuito elétrico que esquematiza a ligação
desses 4 aparelhos elétricos na tomada (adaptador) e, a partir dos dados da potência consumida por cada
aparelho, calcule a corrente total no circuito, supondo que todos os cabos de ligação e o adaptador são ideais.
b) Considerando que o valor aproximado a ser pago pelo consumo de 1,0kWh é R$0,30 e que os aparelhos
permaneçam ligados em média 4 horas por dia durante os 30 dias do mês, calcule o valor a ser pago, no final de
um mês de consumo, devido a estes aparelhos elétricos.
20. (Unesp 2013) Determinada massa de água deve ser aquecida com o calor dissipado por uma associação de
resistores ligada nos pontos A e B do esquema mostrado na figura.
Para isso, dois resistores ôhmicos de mesma resistência R podem ser associados e ligados aos pontos A e B. Uma
ddp constante U, criada por um gerador ideal entre os pontos A e B, é a mesma para ambas as associações dos
resistores, em série ou em paralelo.
Considere que todo calor dissipado pelos resistores seja absorvido pela água e que, se os resistores forem
associados em série, o aquecimento pretendido será conseguido em 1 minuto. Dessa forma, se for utilizada a
associação em paralelo, o mesmo aquecimento será conseguido num intervalo de tempo, em segundos, igual a
a) 30.
b) 20.
c) 10.
d) 45.
e) 15.
21. (Enem 2013)Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de
tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L),
conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na
lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A).
Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:
a)
b)
c)
d)
e)
22. (Fuvest 2013) Um raio proveniente de uma nuvem transportou para o solo uma carga de 10 C sob uma diferença
de potencial de 100 milhões de volts. A energia liberada por esse raio é
(Note e adote: 1 J  3  107 kWh. )
a) 30 MWh.
b) 3 MWh.
c) 300 kWh.
d) 30 kWh.
e) 3 kWh.
23. (Ufpr 2013) Devido ao seu baixo consumo de energia, vida útil longa e alta eficiência, as lâmpadas de LED (do
inglês light emittingdiode) conquistaram espaço na última década como alternativa econômica em muitas situações
práticas. Vamos supor que a prefeitura de Curitiba deseje fazer a substituição das lâmpadas convencionais das luzes
vermelhas de todos os semáforos da cidade por lâmpadas de LED. Os semáforos atuais utilizam lâmpadas
incandescentes de 100 W. As lâmpadas de LED a serem instaladas consomem aproximadamente 0,1 A de corrente
sob uma tensão de alimentação de 120 V. Supondo que existam 10.000 luzes vermelhas, que elas permaneçam
acesas por um tempo total de 10h ao longo de cada dia e que o preço do quilowatt-hora na cidade de Curitiba seja de
R$ 0,50, a economia de recursos associada apenas à troca das lâmpadas convencionais por lâmpadas de LED nas
luzes vermelhas em um ano seria de:
a) R$ 1,650 103.
b) R$ 1,606 106.
c) R$ 3,212 106.
d) R$ 1,55 107.
e) R$ 3,06 107.
24. (Fuvest 2012)
A figura acima representa, de forma esquemática, a instalação elétrica de uma residência, com circuitos de tomadas
de uso geral e circuito específico para um chuveiro elétrico. Nessa residência, os seguintes equipamentos
permaneceram ligados durante 3 horas a tomadas de uso geral, conforme o esquema da figura: um aquecedor
elétrico (Aq) de 990 W, um ferro de passar roupas de 980 W e duas lâmpadas, L 1 e L2, de 60 W cada uma. Nesse
período, além desses equipamentos, um chuveiro elétrico de 4400 W, ligado ao circuito específico, como indicado na
figura, funcionou durante 12 minutos. Para essas condições, determine
a) a energia total, em kWh, consumida durante esse período de 3 horas;
b) a corrente elétrica que percorre cada um dos fios fase, no circuito primário do quadro de distribuição, com todos os
equipamentos, inclusive o chuveiro, ligados;
c) a corrente elétrica que percorre o condutor neutro, no circuito primário do quadro de distribuição, com todos os
equipamentos, inclusive o chuveiro, ligados.
NOTE E ADOTE
- A tensão entre fase e neutro é 110 V e, entre as fases, 220 V.
- Ignorar perdas dissipativas nos fios.
- O símbolo  representa o ponto de ligação entre dois fios.
25. (Pucsp 2012)O resistor RB dissipa uma potência de 12 W. Nesse caso, a potência dissipada pelo resistor R Dvale
a) 0,75 W
b) 3 W
c) 6 W
d) 18 W
e) 24 W
GABARITO e RESOLUÇÃO
Resposta da questão 1:
[D]
Dado: A2 = 2A1.
Combinando a primeira e a segunda lei de Ohm:

ρL
i
 V1  R1 i  V1 
A1
V
ρL i
2 A1

  1 


V2
A1
ρL i
V  R i  V  ρ L i
2
2
 2
2
A
1


V1
2 
V2
V1  2 V2 .
Resposta da questão 2:
[D]
Estabelecendo um curto-circuito, popularmente conhecido como “chupeta”, entre os pontos M e N, os três resistores
em paralelo não mais funcionam.
Para as duas situações inicial e final, as respectivas resistências equivalentes são:
R
7

RI  3  2 R  3 R.


R  2 R.
 F

Calculando as potências dissipadas:

3 E2
E2
PI 

7R
7 R

P
7 R
U2
E2

3
Pd 

  F

R
PI 2 R 3 E 2

E2
P

 F
2 R



PF 7
 .
PI 6
Resposta da questão 3:
[A]
Seja R a resistência de cada lâmpada e U a ddp fornecida pela associação das duas pilhas.
Calculemos a corrente em cada lâmpada nos dois casos, usando a 1ª lei de Ohm:
CHAVE ABERTA:
A resistência equivalente é:
Rab  R  R  2 R.
A corrente gerada é:
U
U
Iab 

.
Rab 2 R
As correntes nas lâmpadas são:
i1  i2  Iab 
U
 0,5 R; i3  0.
2R
CHAVE FECHADA:
A resistência equivalente é:
R 3 R
Rfec  R  
.
2
2
A corrente gerada é:
2U
U
U
I fec 


R fec 3 R 3 R
2
 I fec  0,67
U
.
R
As correntes nas lâmpadas são:
I
U
i1  Ifec  0,67 ; i2  i3  fec  0,33 R.
R
2
Conclusão: i1e i3 aumentam e i2diminui.
Resposta da questão 4:
[D]
Como R1 = R2, e sendo a ligação em paralelo, os dois resistores são percorridos pela mesma corrente (i). Portanto, a
corrente em R1 é o dobro da corrente em R2 e R3 (I = 2i). Assim:
P  P  2 R i2
3
1
 2
 P1  2 P2  2 P3 .

2
P1  R1  2 i   P1  4 R1 i2

Resposta da questão 5:
[A]
Calculando a potência máxima que o disjuntor permite que seja consumida:
Pmáx  U Imáx  127  25  3.175 W.
Verificando a alternativa [A]:
PT= 2.000 + 1.500 + 250 = 3.750 W.
Esses três aparelhos ligados simultaneamente consomem mais que a potência máxima, desarmando o disjuntor.
Resposta da questão 6:
[C]
A quantidade de carga elétrica contida na bateria é dada por:
q  i  Δt
75Ah  50A  Δt
75
Δt 
h
50
Δt  1,5h
Sabendo que a autonomia (em horas) da bateria é 1,5 horas temos:
Δs  v  Δt
Δs  60  1,5
Δs  90 km
Resposta da questão 7:
20.
Da definição de corrente elétrica:
i
Q
Δt
 i
10N  1020
n e
Δt
 n
i Δt
0,4  60

e
1,6  1019
 n  1,5  1020.
 N  20.
Resposta da questão 8:
[D]
Primeira Lei de OHM
V  R.i  12  Rx6  R  2,0k
Resposta da questão 9:
[E]
Das expressões da potência elétrica e da segunda lei de Ohm:
P
U2
R
 P220  P110
R220  4  R110


ρ L220
A 220
 220 2
R220
 4

110 2
R110
ρ L110
A110


L220
A 220
R220  220 

R110  110 
L
 4  110 .
A110
2

(I)  A 220  A110  L220  4  L110

Se 
A110
II  L220  L110  A 220 
4

Nas opções mostradas, somente há a hipótese (II).
Resposta da questão 10:
[B]
Como o circuito está aberto entre os pontos Ae B, a corrente elétrica entre esses pontos é nula, sendo, portanto,
também nula a corrente pelo resistor de R2 = 4 , ligado ao ponto A; ou seja, esse resistor não tem função, não
entrando no cálculo da resistência equivalente. O circuito da figura 2 é uma simplificação do circuito da figura 1.
Calculando a resistência equivalente:
2
Req   4  5 .
2
A ddp no trecho é U = 5 V, e a ddp entre os pontos A e B (UAB) é a própria ddp no resistor R1. Assim:
U
5
U  Req I  I 
  1 A.
Req 5
UAB  R1 i  4 1  UAB  4 V.
Resposta da questão 11:
Para um participante com zero acerto, apenas a chave C é fechada e o circuito equivalente é o mostrado a seguir.
A indicação do amperímetro é a intensidade da corrente i que passa por ele.
Aplicando a lei de Ohm-Pouillet:
ER i  i
E 120

R 20

i  6 A.
Se um participante errar apenas P2, as chaves C e 1 ficarão abertas, acendendo apenas as lâmpadas P1, P3 e P4
resultando no circuito a seguir.
A resistência equivalente é:
60
Req  20 
 Req  40 Ω.
3
Aplicando novamente a lei de Ohm-Pouillet:
E
120
E  Req i  i 


Req
40
i  3 A.
Resposta da questão 12:
[C]
A resistência equivalente do circuito é:
R  1 1/ /1  1  0,5  1,5
A corrente no circuito é:
V  R.i  3  1,5.i  i  2,0A
A ddp procurada é:
V  R.i  VAB  1x2  2,0V
Resposta da questão 13:
[C]
Quando o fio metálico é ligado como mostrado na segunda figura, as lâmpadas L1 e L2 entram em curto circuito,
apagando. A lâmpada L3 permanece acesa, com brilho mais intenso que antes.
Resposta da questão 14:
a) De acordo com o enunciado, observamos um gerador real, ou seja, com resistência interna. O gráfico
característico de um gerador real é dado por:
Com função: U  ε  r.i
Como P  U.i , podemos concluir que a área do gráfico Uxi é numericamente igual a potência do gerador, ou seja:
Área 
ε.icc
ε.i
 P  cc
2
2
Como o enunciado nos informa que o líquido deve ser aquecido no menor tempo possível, podemos concluir que o
gerador deve trabalhar com sua maior potência, ou seja: icc  i
ε.icc
2
ic c  i
ε.icc
ε.i
2P
P
P  i 
2
2
ε
P
Lembrando-se que P  U.i e que R 
P  U.i  U 
U
para o resistor de resistência R:
i
P
i
U
 U  R.i
i
P
P
R.i   R 
i
i2
R
Como i 
R
P
i2
2P
:
ε
R 
P.ε2
4P2
R 
ε2
4P
b) Como o gerador apresentado no enunciado possui resistência interna, trata-se de um gerador ideal, com função
U  ε  r.i e gráfico:
Q
Δt
c) P 
2P
i.ε
P 
ε
2
Q
i.ε Q
2Q
P
 
 Δt 
Δt
2 Δt
i.ε
Como: i 
Resposta da questão 15:
[D]
As figuras 1 e 2 ilustram as situações simplificadas com as chaves abertas e fechadas, respectivamente.
Calculando a corrente I1(leitura do amperímetro)no circuito da Fig. 1.
Lei de Ohm-Pouillet.
1,5
ε  R I  1,5   300  100  50  I  I 

450
1
I 
A.
300
eq1
1
1
1
1
A diferença de potencial (UBC) entre os pontos B e C é:
 1 
U  100 I  U  100 
 
 300 
1
U  V.
3
BC
1
BC
BC
Quando as chaves são fechadas, a resistência de 50  fica em curto-circuito, podendo ser descartada, como na
Fig.2.
Como a leitura do amperímetro não se altera, a corrente no resistor de 100  continua sendo I1e a tensão entre os
pontos B e C, também não se altera:
U 
BC
1
V.
3
O somatório das tensões entre os pontos A e C é igual à força eletromotriz da bateria, possibilitando calcular a
1
1
4,5  1
ε  U  U  1,5  300 I 
 1,5   300 I 
 300 I 
3
3
3
corrente I2:
3,5
I 
A.
900
AB
BC
2
2
2
2
Mas, pela lei dos nós:
1
3,5
i I  I  i 

300 900
1
2
 i
3,5  3
900
 i
0,5
A.
900
Finalmente, no resistor de resistência R:
U  Ri 
BC
1
 0,5 
 R

3
 900 
 R
900
1,5

R  600 Ω.
Resposta da questão 16:
[A]
A equação do gerador é:
U  ε  r i  U  1,5  0,05 1  1,5  0,05 
U  1,45 V.
Resposta da questão 17:
a) Aplicando a 1ª Lei de Ohm na 2ª e 4ª linhas:
1,1

I2 
 0,25 A.

4,4
V 
V R I  I

0,96
R 
I 
 0,60 A.
 4
1,6
V(V)
1,14
1,10
1,05
0,96
0,85
R(  )
7,55
4,40
2,62
1,60
0,94
I(A)
0,15
0,25
0,40
0,60
0,90
b) Substituindo os valores da tabela do item anterior:
Obs.: no eixo das tensões, os valores começam a partir de V = 0,7 V, por isso a reta não cruza o eixo das
correntes no valor da corrente de curto circuito.
c) Substituindo os dois primeiros valores de V e de I da tabela na equação do gerador e subtraindo membro a
membro as duas equações:
1,14  ε  r  0,15 

V  ε  r I  1,10 ε  r  0,25  


0  0,10 r
 0,04
1,14  ε   0,4  0,15 
 r
0,04
 r  0,4 Ω.
0,1
 ε  1,14  0,06  ε  1,2 V.
Obs.: A equação dessa bateria é:
V  1,2  0,4 I.
Para V = 0,7 V:
1,2  0,7
0,7  1,2  0,4 I  I 
 i  1,25 A.
0,4
Esse é o valor em que a linha do gráfico corta o eixo das correntes, como assinalado no gráfico do item anterior.
Resposta da questão 18:
Dados nominais fornecidos no enunciado:
U  200V P  60w
A partir destes dados, temos:
E  P  Δt  15.103 kω  4 h neste resistor é dada por:
U2
1002
3.10000


R
2000
 2000 
 3 


30
P
 P  15w
2
P
A energia consumida em 4 horas é dada por:
E  P  Δt  15.103 kw   4 h
 E  0,06kwh
Resposta da questão 19:
a) Os aparelhos mencionados estão todos ligados diretamente à mesma fonte de tensão, portanto estão todos em
paralelo.
A potência total dissipada é: P = (40 + 40 + 20 + 120) = 220 W.
Aplicando a definição de potência elétrica:
P 220
PU I  I 
 I  2 A.
U 110
b) Dados: Δt = 430 = 120 h; tarifa do kWh, c = R$0,30; P = 220 W = 0,22 kW.
O valor a ser pago (C) é :
C  P Δt c  0,22  120  0,30 
C  R$ 7,92 .
Resposta da questão 20:
[E]
Dados: tS = 1 min = 60 s.
As resistências equivalentes das associações série (RS) e paralelo (RP) são, respectivamente:
R
RS  2 R e RP  .
2
Para o mesmo aquecimento, é necessária a mesma quantidade de calor nas associaçõesparalelo e série (QP= QS).
Aplicando a expressão da potência elétrica para uma associação de resistores:
QP  QS  PP tP  PS tS 
t
tP tS

 2 tP  S
R
2 R
2
2
tP  15 s.
U2
U2
tP 
tS 
RP
RS
 tP 
tS
4
 tP 
60
4

Resposta da questão 21:
[E]
O voltímetro deve ser ligado em paralelo com o trecho de circuito onde se quer medir a tensão elétrica, ou seja, entre
os terminais fase e neutro.
O amperímetro para medir a corrente total deve ser instalado no terminal fase ou no terminal neutro.
O outro amperímetro para medir a corrente na lâmpada deve ser ligado em série com ela.
Resposta da questão 22:
[C]
6
-7
Dados: U = 10010 V; Q = 10 C; 1 J = 310 kWh.
 kW  h 
ΔE  U Q  100  106  10  109 J  ΔE  109  J  3  107 

 J 
ΔE  300 kW  h.
.
Resposta da questão 23:
[B]
A potência de cada lâmpada de LED é P  V.i  120x01  12W.
A economia por lâmpada trocada é ΔP  100  12  88W.
Como as lâmpadas são 10000 e ficam ligadas 10h por dia, a economia total anual será:
W  10.000x88x360  3,2x109 Wh  3,2x106 kWh.
A economia em reais será: ΔC  3,2x106 x0,5  R$ 1,6x106.
Resposta da questão 24:
a) A energia total consumida é o somatório das energias consumidas pelos aparelhos. Da expressão da potência:
E
12
P
 E  P Δt  990  980  2  60   W  3h  4.400W 
h  E  7.150 Wh 
Δt
60
E  7,15 kWh.
b) A figura a seguir mostra um esquema simplificado desse circuito, representando as tomadas como fontes de
corrente contínua e todos os dispositivos como resistores.
Da expressão da potência elétrica:
P
PU i  i
U
Apliquemos essa expressão em cada dispositivo e a lei dos nós em A, B e C no circuito primário.
4.400 990

 20  9  i1  29A.
220
110
4.400
60 980
12 98
110
Nó C: i2  iC  2iL  iF 
2

 20 

 20 
 i2  30A.
220
110 110
11 11
11
Nó A: i1  iC  iA 
c) Nó B: iN  i1  i2  iN  29  30  iN  1 A.
Resposta da questão 25:
[C]
Dados: E = 24 V; I = 1 A; iA = 0,5 A; PB = 12 W; iC = 0,25 A.
Como nos dois ramos superiores a corrente se divide igualmente (0,5 A em cada ramo), as resistências têm mesmo
valor. Assim:
RA  8 Ω.
O resistor RB dissipa potência PB= 12 W, com corrente I = 1 A. Da expressão da potência elétrica dissipada num
resistor:
PB  RB I2  12  RB 1
 RB  12 Ω.
Aplicando a lei de Ohm-Pouillet:
R

8

E  Req I  E   A  RB  RCD  I  24    12  RCD 1 
2
2




RCD  8 Ω.
A ddp nesse ramo é:
UCD  RCD I  8 1  UCD  8 V.
2
A corrente (iD) em RD é:
iD  iC  I  iD  0,25  1  iD  0,75 A.
A potência dissipada em RD por ser calculada por:
PD  UCD iD  8 0,75   PD  6 W.