de 125 J. μ - Lógico Cursos Aliados

ELETRICIDADE – TURMA UNP – PARTE 2
1. Na imagem abaixo, observa-se o novo sistema de iluminação das pontes Gov. Colombo
Machado Salles e Gov. Pedro Ivo Campos, que dão acesso à Ilha de Santa Catarina.
Foram investidos um milhão e seiscentos mil reais para a instalação de 210 luminárias LED
(Diodo Emissor de Luz), com potência unitária de 130 W, em postes decorativos em forma de
arco, que substituíram o antigo sistema de lâmpadas vapor de sódio. Na tabela abaixo, alguns
dados sobre o sistema de iluminação com lâmpadas LED são apresentados. (O valor de 1 kWh
é R$ 0,30)
Temperatura de cor
(temperatura em que a cor da luz emitida por um corpo negro
aquecido é igual à cor da luz emitida por uma lâmpada)
Índice de reprodução de cores (IRC)
(o IRC é estabelecido entre 0 e 100, comparando-se a
propriedade de reprodução de cor da lâmpada à luz natural
(do sol), cujo IRC é 100; portanto, quanto maior for a
diferença na aparência de cor do objeto iluminado em
relação ao padrão, menor é seu IRC)
Redução no consumo de energia elétrica
Vida útil das lâmpadas
4000 K
(luz branca neutra)
Maior que 70
50%
Maior que 10 anos
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01) Lâmpadas incandescentes possuem temperatura de cor menor que 4000 K.
02) Um objeto possui cor definida, independentemente da luz que incida sobre ele.
04) Uma lâmpada LED possui potência de 130 W e outra, incandescente, possui potência de 200
W. Esta informação permite afirmar que o IRC da lâmpada incandescente é maior que o da
lâmpada LED.
08) As lâmpadas incandescentes tradicionais possuem alta eficiência, pois convertem cerca de
90% da energia elétrica em energia luminosa.
16) O processo de emissão de luz em uma lâmpada fluorescente é explicado pela teoria de
Planck para radiação do corpo negro.
32) Considerando que a única vantagem do sistema de iluminação LED seja a redução do
consumo de energia, o valor investido será recuperado em mais de 20 anos.
2. No circuito esquematizado abaixo, deseja-se que o capacitor armazene uma energia elétrica
de 125 μJ.
As fontes de força eletromotriz são consideradas ideais e de valores ε1  10 V e ε2  5 V.
Assinale a alternativa correta para a capacitância C do capacitor utilizado.
a) 10 μF.
b) 1μF.
c) 25 μF.
d) 12,5 μF.
e) 50 μF.
3. Um estudante de Física realizou um experimento no laboratório para medir a variação da
intensidade da corrente elétrica em um fio condutor retilíneo extenso em função do tempo, além
de outras propriedades físicas. No gráfico abaixo, é mostrado um dos resultados do experimento.
Com base no enunciado e nas duas figuras abaixo, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01) A carga elétrica que atravessa uma seção transversal do fio condutor entre os instantes 2 s
e 4 s é de 4 C.
02) A figura 1 representa corretamente as linhas de campo magnético produzidas pela corrente
elétrica i, no instante 4 s.
04) Os elétrons se deslocam no fio condutor com velocidade próxima à da luz.
08) O número de elétrons que atravessam uma seção transversal do fio condutor entre os
instantes 2 s e 6 s é de 2,5  1019 elétrons.
16) A figura 2 representa corretamente os vetores campo elétrico e campo magnético produzido
pela corrente elétrica i, em um ponto próximo ao fio condutor, no instante 4 s.
32) A intensidade do vetor campo magnético a 1,0 m do fio condutor, no instante 5 s, é de
2  10 7 T.
64) A intensidade média da corrente elétrica no fio condutor entre os instantes 0,0 s e 6,0 s é de
0,5 A.
4.
Em um circuito de corrente contínua, utiliza-se um fio de cobre com diâmetro 1,6 mm e
8,4  1022 elétrons livres por cm3. Ao se ligar o circuito, a corrente de 10 A, produzida quase
instantaneamente, resulta do movimento dos elétrons livres com uma velocidade, em m/s, da
ordem de:
a) 1012.
b) 108.
c) 104.
d) 10–2.
e) 10–4.
5. Dois fios metálicos, F1 e F2, cilíndricos, do mesmo material de resistividade ρ, de seções
transversais de áreas, respectivamente, A1 e 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
6. Suponha um fio cilíndrico de comprimento L, resistividade ρ1 e raio da seção transversal
circular R. Um engenheiro eletricista, na tentativa de criar um fio cilíndrico menor em dimensões
físicas, mas com mesma resistência, muda o comprimento do fio para L/2, o raio da seção
transversal circular para R/3 e a resistividade do material de que é feito o fio para ρ2 . Dessa
forma, a razão entre ρ2 e ρ1, para que as resistências do segundo e do primeiro fio sejam iguais,
deve ser de:
a) 1/9.
b) 2/3.
c) 2/9.
d) 5/3.
e) 7/9.
7. Dois fios, f1 e f2, feitos de um mesmo material, estão submetidos à mesma tensão elétrica. O
comprimento do fio 1 é três vezes o comprimento do fio 2, e a área da secção reta do fio 1 é igual
a três meios da secção reta de 2. A razão entre as intensidades das correntes elétricas em 1 e 2
é:
a) 0,5.
b) 1,0.
c) 1,5.
d) 2,0.
e) 2,5.
8. 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)
9. 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 L1, 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.
10. O circuito elétrico seguinte é constituído por três lâmpadas L1 , L2 e L3, que são idênticas, e
ligadas a uma bateria ε.
Se a lâmpada L3 repentinamente se queimar, é correto afirmar que:
a) L2 diminuirá o seu brilho.
b) L1 dissipará mais energia.
c) L2 dissipará menos energia.
d) L1 terá o mesmo brilho de L2.
11. Um aquecedor elétrico tem potência de 12 W e, de acordo com o fabricante, deve ser ligado
a uma tensão de 6 V. O equipamento consiste de uma bolsa com isolamento térmico e uma
resistência ôhmica para gerar calor por efeito Joule. Para ligá-lo em uma bateria automotiva de
12 V, faz-se um arranjo conhecido como divisor de tensão, conforme a figura a seguir.
As resistências R1 e R2 devem ser escolhidas de modo que o aquecedor funcione conforme as
especificações do fabricante. Assim, a escolha dos resistores deve ser tal que:
a) R2  R1 e R1  3 Ω.
b) R2  R1 e R1  3 Ω.
c) R2  R1 e R1  3 Ω.
d) R2  R1 e R1  3 Ω.
12. Analise o circuito abaixo.
Sabendo-se que a corrente I é igual a 500 mA, o valor da tensão fornecida pela bateria, em volts,
é:
a) 10.
b) 20.
c) 30.
d) 40.
e) 50.
13. Dispositivos elétricos que aquecem, geralmente, consomem mais energia que outros
equipamentos mais simples. Para definirmos o quanto de energia cada equipamento consome,
devemos saber a sua potência nominal e quanto tempo ele fica ligado na rede elétrica. Essa
energia é medida então em kWh. Observando a inscrição de três equipamentos, Guliver anota
numa tabela os seguintes dados dos equipamentos:
Equipamento A
Equipamento B
Equipamento C
Corrente elétrica (A)
20
15
10
Tensão nominal (V)
220
120
220
Potência (W)
4400
1800
2200
Se os equipamentos ficarem ligados 2 h por dia durante 20 dias no mês, podemos concluir que
a energia elétrica nominal consumida em kWh nesse período é de, aproximadamente,
a) 600.
b) 550.
c) 426.
d) 336.
e) 244.
14. No circuito, uma bateria B está conectada a três resistores de resistências R 1, 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
15. 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.
16. Em uma residência com 4 pessoas, cada uma delas utiliza diariamente um chuveiro de 4800
W ligado por 10 min durante o banho. Além disso, essa casa é iluminada por 10 lâmpadas
fluorescentes de 20 W cada. Para que o consumo de energia dessas lâmpadas seja o mesmo
do chuveiro em 30 dias, elas devem ficar ligadas continuamente durante:
a) 2 dias.
b) 5 dias.
c) 15 dias.
d) 20 dias.
17. Nos anúncios da tevê
Somos lindos, sorridentes,
Cabelos longos e radiosos...”
Affonso chegou em casa, acendeu uma lâmpada, cuja potência é de 60 W, e, em seguida, ligou
a televisão, cuja potência é de 90 W. A lâmpada e a televisão ficaram ligadas por uma (1) hora.
Com relação ao consumo de energia elétrica e à tensão elétrica nesse intervalo de tempo, é
CORRETO afirmar que:
a) o consumo da lâmpada é maior, mas a tensão nos dois aparelhos é a mesma.
b) tanto o consumo quanto a tensão na televisão são maiores.
c) tanto o consumo quanto a tensão na lâmpada são maiores.
d) o consumo na televisão é maior, mas a tensão nos dois aparelhos é a mesma.
18. 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.
19. A indústria eletrônica busca produzir e aperfeiçoar dispositivos com propriedades elétricas
adequadas para as mais diversas aplicações. O gráfico abaixo ilustra o comportamento elétrico
de três dispositivos eletrônicos quando submetidos a uma tensão de operação V entre seus
terminais, de modo que por eles circula uma corrente i.
Com base na figura acima, assinale a alternativa correta.
a) O dispositivo D1 é não ôhmico na faixa de –30 a +30 V e sua resistência vale 0,2 kΩ.
b) O dispositivo D2 é ôhmico na faixa de –20 a +20 V e sua resistência vale 6 kΩ.
c) O dispositivo D3 é ôhmico na faixa de –10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 kΩ.
d) O dispositivo D1 é ôhmico na faixa de –30 a +30 V e sua resistência vale 6 kΩ.
e) O dispositivo D3 é não ôhmico na faixa de –10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 kΩ.
20. No rio Amazonas, um pescador inexperiente tenta capturar um poraquê segurando a cabeça
do peixe com uma mão e a cauda com a outra. O poraquê é um peixe elétrico, capaz de gerar,
entre a cabeça e a cauda, uma diferença de potencial de até 1500 V. Para esta diferença de
potencial, a resistência elétrica do corpo humano, medida entre as duas mãos, é de
aproximadamente 1000 Ω. Em geral, 500 mA de corrente contínua, passando pelo tórax de uma
pessoa, são suficientes para provocar fibrilação ventricular e morte por parada
cardiorrespiratória. Usando os valores mencionados acima, calculamos que a corrente que passa
pelo tórax do pescador, com relação à corrente suficiente para provocar fibrilação ventricular, é:
a) um terço.
b) a metade.
c) igual.
d) o dobro.
e) o triplo.
21. 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.
22. 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.
23. Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave
interruptora. Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e
luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente
elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa a brilhar.
Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente.
De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender quase instantaneamente
está relacionado à rapidez com que:
a) o fluido elétrico se desloca no circuito.
b) as cargas negativas móveis atravessam o circuito.
c) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada.
d) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito.
e) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lâmpada.
24. 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 .
25.
Uma pessoa verificou que o ferro elétrico de 1.000 W, por ficar muito tempo em
funcionamento, causa gasto excessivo na sua conta de energia elétrica. Como medida de
economia, ela estabeleceu que o consumo de energia desse aparelho deveria ser igual ao de
um chuveiro de 4.400 W ligado durante 15 minutos. Nessas condições, o tempo máximo de
funcionamento do ferro deve ser, em minutos, igual a:
a) 22.
b) 44.
c) 66.
d) 88.
26. O dimensionamento de motores elétricos, junto com o desenvolvimento de compressores,
é o principal problema da indústria de refrigeração. As geladeiras do tipo “frost-free” não
acumulam gelo no seu interior, o que evita o isolamento térmico realizado pelas grossas camadas
de gelo formadas pelas geladeiras comuns. A não formação de gelo diminui o consumo de
energia.
Assim, numa geladeira tipo “frost-free” ligada a uma ddp de 220V circula uma corrente de 0,5A.
Se essa geladeira ficar ligada 5 minutos a cada hora, seu consumo diário de energia, em kWh,
é de:
a) 0,22.
b) 44.
c) 220.
d) 440.
e) 24200.
27. 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.
28. A favor da sustentabilidade do planeta, os aparelhos que funcionam com eletricidade estão
recebendo sucessivos aperfeiçoamentos. O exemplo mais comum são as lâmpadas eletrônicas
que, utilizando menor potência, iluminam tão bem quanto as lâmpadas de filamento.
Então, analise as afirmativas:
I. A corrente elétrica que circula nas lâmpadas incandescentes é menor do que a que circula nas
lâmpadas eletrônicas.
II. Substituindo uma lâmpada incandescente por uma eletrônica, esta fica com a mesma ddp que
aquela.
III. A energia dissipada na lâmpada incandescente é menor do que na lâmpada eletrônica.
Está(ão) correta(s):
a) apenas I e II.
b) apenas II.
c) apenas I e III.
d) apenas III.
e) I, II e III.
29.
As lâmpadas de LED (Light Emissor Diode) estão substituindo progressivamente as
lâmpadas fluorescentes e representam um avanço tecnológico nas formas de conversão de
energia elétrica em luz. A tabela, a seguir, compara as características dessas lâmpadas.
Características
Potência média (W)
Tempo médio de duração (horas)
Tensão nominal (Volts)
Fluxo luminoso (lm)
Fluorescente
9
6000
110
490
LED
8
25000
220
450
Com relação à eficácia luminosa, que representa a relação entre o fluxo luminoso e a potência
do dispositivo, Lumen por Watt (lm/W), considere as afirmativas a seguir.
I. A troca da lâmpada fluorescente pela de LED ocasionará economia de 80% de energia.
II. A eficácia luminosa da lâmpada de LED é de 56,25 lm/W.
III. A razão entre as correntes elétricas que passam pela lâmpada fluorescente e pela lâmpada
de LED, nessa ordem, é de 2,25.
IV. O consumo de energia elétrica de uma lâmpada de LED durante o seu tempo médio de
duração é de 200 kWh.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e II são corretas.
b) Somente as afirmativas I e IV são corretas.
c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
30. 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)
31. A Lei da Conservação da Energia assegura que não é possível criar energia nem a fazer
desaparecer. No funcionamento de determinados aparelhos, a energia é conservada por meio
da transformação de um tipo de energia em outro. Em se considerando um telefone celular com
a bateria carregada e em funcionamento, durante uma conversa entre duas pessoas, assinale a
alternativa que corresponde à sequência correta das possíveis transformações de energias
envolvidas no celular em uso.
a) Térmica – cinética – sonora.
b) Química – elétrica – sonora.
c) Cinética – térmica – elétrica.
d) Luminosa – elétrica – térmica.
e) Química – sonora – cinética.
32. Devido ao seu baixo consumo de energia, vida útil longa e alta eficiência, as lâmpadas de
LED (do inglês light emitting diode) 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 quilowatthora 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.
33. Um grupo de amigos foi passar o fim de semana em um acampamento rural, onde não há
eletricidade. Uma pessoa levou um gerador a diesel e outra levou duas lâmpadas, diferentes fios
e bocais. Perto do anoitecer, iniciaram a instalação e verificaram que as lâmpadas eram de 60
W – 110 V e o gerador produzia uma tensão de 220 V.
Para que as duas lâmpadas possam funcionar de acordo com suas especificações e o circuito
tenha menor perda possível, a estrutura do circuito elétrico deverá ser de dois bocais ligados em:
a) série e usar fios de maior espessura.
b) série e usar fios de máximo comprimento.
c) paralelo e usar fios de menor espessura.
d) paralelo e usar fios de maior espessura.
e) paralelo e usar fios de máximo comprimento.
34. Quatro lâmpadas ôhmicas idênticas A, B, C e D foram associadas e, em seguida, a
associação é ligada a um gerador de energia elétrica ideal. Em um dado instante, a lâmpada A
queima, interrompendo o circuito no trecho em que ela se encontra. As lâmpadas B, C e D
permanecem acesas, porém o brilho da lâmpada B aumenta e o brilho das lâmpadas C e D
diminui. Com base nesses dados, a alternativa que indica a associação formada por essas
lâmpadas é:
a)
b)
c)
d)
e)
35. O meio que conduz melhor a eletricidade é a(o):
a) ar, devido à facilidade de propagar o relâmpago.
b) metal, porque possui maior número de cargas livres.
c) plástico, pois deriva-se do petróleo, grande fonte de energia.
d) madeira, uma vez que as árvores atraem raios em dias de tempestade.
36.
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
Gabarito:
Resposta
01 + 32 = 33.
da
questão
1:
[01] Correta. A lâmpada incandescente não emite luz branca.
[02] Incorreta. A cor de um objeto é a soma das cores que ele reflete, e ele somente pode refletir
cores que incidem sobre ele.
[04] Incorreta. O IRC não está relacionado à potência.
[08] Incorreta. As lâmpadas incandescentes comuns, pelo que se conhece, transformam cerca
de 90% da energia elétrica consumida em energia térmica, não em luminosa.
[16] Incorreta. A teoria de Planck é sobre a energia transportada por um fóton irradiado. E = h f.
[32] Correta. Como houve uma redução de 50% no consumo, a energia elétrica economizada é
igual ao consumo atual. Sendo G o investimento, considerando que as lâmpadas funcionem
12 horas por dia. Calculemos a economia em 1 ano (G1) e estimemos o tempo de
recuperação desse investimento.
Dados: G = R$ 1.600.000,00; u = R$ 0,30; N = 210; P1 = 130 W = 0,13 kW.
G1  N P1 Δt u  G1  210  0,13  365  12  0,3  G1  R$ 36.000,00.

R$ 36.000,00

R$ 1.600.000,00 
1 ano
Δt
 Δt 
Resposta
[A]
1.600.000
36.000
 Δt  44 anos.
da
questão
2:
Dados: E  125μJ, ε1  10V, ε2  5V.
Como as fontes estão em oposição, a ddp (U) no capacitor é:
U  ε1  ε2  10  5  U  5 V.
Aplicando a expressão da energia armazenada no capacitor:
E
C U2
2
 C
2 E
2
U

2  125
5
2

250
25

C  10 μF.
Resposta
02 + 08 + 32 = 42.
da
questão
3:
[01] Incorreta. Do gráfico, no intervalo de 2 s a 4 s a intensidade da corrente é i = 1 A
Q  i Δt  1 4  2   Q  2 C.
[02] Correta. É a aplicação da regra da mão direita nº 1, ou regra do saca-rolhas.
[04] Incorreta. Essa velocidade é a de propagação do campo elétrico através do fio.
[08] Correta. No intervalo de 2 s a 6 s, a intensidade da corrente elétrica é constante, i = 1 A.
Sendo a carga elementar, e  1,6  1019 C, o número n de elétrons é:
i Δt
1 4
n

 n  2,5  1019.
19
e
1,6  10
[16] Incorreta. O campo magnético está representado corretamente, mas o campo elétrico está
no interior do fio, no mesmo sentido da corrente elétrica.
[32] Correta. Do gráfico, no instante 5 s, a corrente tem intensidade i = 1 A. Sendo
μ0  4 π  107 T  m / A, temos:
B
μ0 i
2π r

4  π  107
2  π 1
 B  2  107 T.
[64] Incorreta. A carga total pode ser obtida pela área abaixo da linha do gráfico. Calculando a
corrente média (im):
64
1
Q
im 
 2
 im  0,83 A.
Δt
6
Resposta
[E]
da
- Volume do cilindro: V  A L  V 
- Corrente elétrica: i 
- Velocidade: v 
L
Δt
(I) e (II) em (III):
4V
L
i
v


2
Δt
ne
πD
ΔQ
Δt
 i
questão
π D2
4V
L  L
4
π D2
ne
Δt
 Δt 
ne
i
4:
I
II
III
 v
4 Vi
n e π D2
.
Dados:
V  1 cm3  106 m3 ; D  1,6 mm  1,6  10 3 m; i  10 A; n  8,4  10 22 ; e  1,6  1019 C; π  3,14.
Substituindo valores:
v
4 106  10

8,4  1022  1,6  1019  3,14  1,6  103

2
 3,7  104 m/s 
v  10 4 m/s.
Resposta
[D]
da
Dado: A2 = 2 A1.
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

questão

5:
V1
2 
V2
V1  2 V2 .
Resposta
[C]
da
questão
As resistências dos dois fios devem ser iguais. Então, aplicando a 2ª lei de Ohm:
6:
ρ2 L
2 
 3
π R
2
ρ1 L
πR
2

9 ρ2 L
2π R
Resposta
[A]
2

9 ρ1 L
πR
2

ρ1 2
 .
ρ2 9
da
questão

ρ  3 L2 
ρ L1
ρ L2
i1  U 
i1  U  2
i1
U  R1 i 1  U 
3
A1
A2
A2

2

ρ L2

U  R2 i 2  U  A i 2

2
Resposta
[D]
da
 2 i1  i 2 
7:
i1
 0,5.
i2
questão
8:
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
PF 
2 R


Resposta
[A]
da

PF 7
 .
PI 6
questão
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:
9:
Iab 
U
U

.
Rab 2 R
As correntes nas lâmpadas são:
U
i1  i2  Iab 
 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: i1 e i3 aumentam e i2 diminui.
Resposta
[D]
da
questão
10:
Se L3 queimar, passará a mesma corrente por L1 e L2, pois elas ficarão em série. Como elas são
idênticas, L1 terá o mesmo brilho que L2.
Resposta
[D]
da
questão
11:
Dados: PA = 12 W; UA = 6 V.
Calculando a resistência (RA) do aquecedor:
PA 
U2A
62
 12 
 R A  3 Ω.
RA
RA
- A tensão no aquecedor é 6 V. Como R2 e RA estão em paralelo, a tensão na associação também
é 6 V, ou seja: U2A = 6 V.
- Sendo U1 a tensão no resistor R1, temos:
U1  U2A  12  U1  6  12  U1  6 V.
Mas, sendo I a corrente total:
U1  R1 I  6  R1 I.

R A  R2
3  R2

I  6
I
U2A 
R

R
3
 R2

A
2
R2  3  R1   3  R1 
 R1 
R2
3

.
R1 3  R1
Como R1 tem valor positivo, 3 – R1 < 3, então:
R
3
1  2 1 
3  R1
R1
R2  R1 .
3  R2
 3  R2  3  R1  R1  R2 
3  R2
Além disso, se:
3
 1  3  R1  0  3  R1 
3  R1
Resposta
[C]
R1  3.
da
questão
12:
Os dois resistores de 20 Ω estão em paralelo, sendo, portanto, percorridos por correntes de
mesma intensidade, 500 mA. Então a corrente total é i = 1.000 mA = 1 A.
A resistência equivalente do circuito é:
20
Req  20 
 30 Ω.
2
Aplicando a Lei de Ohm-Pouillet:
ε  Req i  30  1 
ε  30 V.
Resposta
[D]
da
questão
13:
questão
14:
A potência total dos três equipamentos é:
P  4.400  1.800  2.200  8.400 W  P  8,4 kW.
O tempo de operação é:
Δt  2  20  40 h.
Calculando o consumo de energia:
E  P Δt  8,4  40 
Resposta
[D]
E  336 kWh.
da
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 = 2 i). Assim:
P  P  2 R i2
3
1
 2
 P1  2 P2  2 P3 .

2
P1  R1  2 i   P1  4 R1 i2

Resposta
[A]
da
questão
15:
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
[D]
da
A energia consumida deve ser a mesma nos dois casos:
questão
16:
E1  E2
 4 P1 Δ t1  10 P2 Δ t 2
Δt 2  28.800 min  Δt 2 
28.800
24  60
 4  4.800  10  30  10  20 Δt 2


Δt 2  20 dias.
Resposta
[D]
da
questão
17:
Comentário: Com os dados do enunciado, e impossível determinar se as tensões na lâmpada
e na televisão são iguais ou diferentes, pois nas redes domésticas há possibilidades de ligações
em diferentes tensões, como por exemplo, 127 V e 220 V. A questão ficaria sem resposta.
Considerando que o técnico que Affonso contratou tenha bom senso, ele deve ter ligado a
lâmpada e a televisão à mesma tensão.
Quanto à potência, no mesmo intervalo de tempo, o aparelho de maior potência consome mais
energia, conforme mostram os cálculos:
5
E
 Lâmp  60  3.600   2,16  10 J.
E  P Δt  
ETelev  90  3.600   3,24  105 J.
Resposta
[C]
da
questão
18:
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
[D]
da
questão
19:
Para que o resistor seja ôhmico, é preciso que sua resistência seja constante quando a
temperatura for constante. Supondo que a experiência tenha sido feita sem variação de
temperatura, podemos concluir que serão ôhmicos aqueles que apresentarem resistência
constante. Sendo assim o gráfico V x i deve ser uma reta.
V 30V
O dispositivo D1 entre –30V e +30V é ôhmico e sua resistência vale R  
 6kΩ.
i
5mA
Resposta
[E]
da
Calculando a corrente elétrica:
U 1500
i 
 1,5 A  i  1500 mA.
R 1000
questão
20:
Como a corrente para provocar fibrilação (ifib) é de 500 mA:
i
1500

 i  3 ifib .
ifib
500
Resposta
[E]
da
questão
21:
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  L 220  L110  A 220 
4

Nas opções mostradas, somente há a hipótese (II).
Resposta
[B]
da
questão
22:
Como o circuito está aberto entre os pontos A e B, a corrente elétrica entre esses pontos é nula,
sendo, portanto, também nula a corrente pelo resistor de R 2 = 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
[D]
da
questão
23:
Quando se fecha a chave, surge um campo elétrico ao longo de todo o fio, fazendo com que as
cargas comecem a se deslocar, formando a corrente elétrica.
Resposta
[D]
da
questão
24:
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 I1
e 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
corrente
I2:
1
1
4,5  1
ε  U  U  1,5  300 I 
 1,5   300 I 
 300 I 
3
3
3
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
[C]
da
questão
25:
Dados: Pf = 4.400 W; Δt f = 15 min; Pc = 1.000 W
Para um mesmo consumo de energia, temos:
Ef  Ec
 Pf Δt f  Pc Δtc
 Δt f 
Pc Δtc
Pf

4.400  15
1.000

Δt f  66 min.
Resposta
[A]
da
questão
26:
Dados: U = 220 V; i = 0,5 A
Se a geladeira fica ligada 5 minutos por hora, seu tempo de funcionamento em um dia é:
 min  1  hora 
 horas 
t  5 

 24 



  2 h /dia.
 hora  60  min 
 dia 
Da expressão da energia consumida por um aparelho ligado a uma ddp U percorrido por corrente
i:
E  P t  E  U i t  220  0,5  2  220 W  h 
E  0,22 kWh.
Resposta
[E]
da
questão
27:
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 associações
paralelo e série (QP = QS). Aplicando a expressão da potência elétrica para uma associação de
resistores:
QP  QS
 PP tP  PS t S
t
tP tS

 2 tP  S
R
2 R
2
2
tP  15 s.
Resposta
[B]
U2
U2
tP 
t S 
RP
RS
t
60
 tP  S  tP 
4
4

da

questão
28:
[I]. Incorreta. De acordo com o próprio enunciado, as lâmpadas eletrônicas utilizam menor
potência. Da expressão da potência elétrica (P = U i), se estão ligadas à mesma fonte, a ddp
(U) é a mesma para as duas lâmpadas, logo pela de menor potência (eletrônica) circula
menor corrente (i).
[II]. Correta. A ddp é estabelecida pela rede de distribuição.
[III]. Incorreta. Usando boa vontade e bom senso, suponhamos que os tempos de operação (Δt)
sejam iguais. Assim, da expressão da energia (E) consumida por um dispositivo de potência P
(E  PΔt), a lâmpada que utiliza maior potência consome maior energia, no caso a
incandescente.
Resposta
[E]
da
questão
29:
I. Incorreta. O consumo de energia está relacionado à potência (E  P t). A relação entre as
P
8
potências é: led   0,89  89%. A troca ocasionará uma economia de 11%.
Pflu 9
II. Correta. Sendo e a eficácia luminosa, temos: eled 
450
 56,25 lm / W.
8

9
9
 iflu  110
iflu 110
9
220 18





 2,25.

8
iled
110
8
8
 i  8
220
 led 220
IV. Correta. ΔE  P Δt  8  25.000   200.000 W  h  200 kW  h.
P
III. Correta. P  U i  i 
U
Resposta
[E]
da
questão
30:
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
[B]
da
questão
31:
Nas baterias, ocorrem reações químicas, gerando energia elétrica, que é transformada em
energia sonora.
Resposta
[B]
da
questão
32:
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
[A]
da
questão
33:
Como as lâmpadas são idênticas, se ligadas em série, dividirão igualmente a tensão da fonte,
ficando corretamente ligadas, 110 V em cada uma. Para que a perda seja a menor possível, o
fios devem ser os de maior espessura, pois têm menor resistência.
Resposta
[C]
da
questão
34:
Se A queima e as outras não se apagam, elas não podem estar em série, e, se o brilho delas se
altera, elas não podem estar as quatro em paralelo. Como o brilho de B aumenta, a corrente em
B aumenta; como o brilho de C e D diminui, a corrente nelas diminui, implicando que a resistência
equivalente do circuito aumenta. Essas análises nos levam à alternativa [C].
Resposta
[B]
da
questão
35:
Os melhores condutores de eletricidade são os metais porque possuem os elétrons da camada
mais externa mais fracamente ligados ao núcleo, sendo facilmente transportados, quando se
estabelece uma diferença de potencial entre os terminais do condutor.
Resposta
[C]
da
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
questão
36: