Questão 01 - (CEFET MG) - Colégio Anglo de Campinas

Professor Ulisses
Eletrodinâmica – Introdução – Corrente Elétrica - Leis de Ohms – Resistores e
associação de resistóres
01 - Conceitos de Eletrodinâmica
A eletrodinâmica é a parte da física responsável pelo estudo do comportamento das cargas elétricas
em movimento. É sabido por todos a importância da energia elétrica para a humanidade, já que,
através dela, o avanço tecnológico e as facilidades que completam a vida moderna são cada vez
maiores.Para entendermos o movimento que acontece com a energia elétrica, precisamos relembrar o
conceito deelétrons livres.
Elétrons livres são os elétrons mais distantes do núcleo do átomo, que se concentram na parte
externa do átomo de forma desordenada. Quando esses elétrons livres recebem a carga de
um gerador, se organizam e formam através dessa organização uma corrente elétrica que acontece
em virtude da influência de uma força elétrica responsável por este movimento.
A corrente elétrica é então o movimento ordenado das cargas elétricas num condutor metálico e
possui sentidos convencional (deslocamento das cargas positivas do potencial maior para o menor) e
real (deslocamento do potencial menor para o maior). A corrente elétrica também
possui intensidade,tipos (corrente contínua e alternada) e efeitos.
Existem também corpos capazes de conduzir de melhor ou pior forma essa energia, e são chamados
de condutores, supercondutores e isolantes.
Condutores – são os objetos responsáveis pela movimentação dos elétrons como, por exemplo, os
metais, a água e o corpo humano.
Supercondutores – formados por substâncias como a cerâmica, que oferece pouca resistência à
passagem de elétrons.
Isolantes – materiais formados de substâncias capazes de impedir a movimentação de elétrons, como
é o caso da borracha e da madeira.
Dentro do estudo da eletrodinâmica temos também a análise dos resistores, que são os componentes
elétricos responsáveis por limitar a intensidade da corrente elétrica.
02 - Resistores:
São peças utilizadas em circuitos elétricos que tem como principal função
converter energia elétrica em energia térmica, ou seja, são usados como aquecedores ou
como dissipadores de eletricidade. Alguns exemplos de resistores utilizados no nosso
cotidiano são: o filamento de uma lâmpada incandescente, o aquecedor de um chuveiro
elétrico, os filamentos que são aquecidos em uma estufa, entre outros. Em circuitos
elétricos teóricos costuma-se considerar toda a resistência encontrada proveniente de
resistores, ou seja, são consideradas as ligações entre eles como condutores ideais (que
não apresentam resistência), e utilizam-se as representações:
3 - Associação de Resistores
Em um circuito é possível organizar conjuntos de resistores interligados, chamada
associação de resistores. O comportamento desta associação varia conforme a ligação
entre os resistores, sendo seus possíveis tipos: em série, em paralelo e mista.
Associação em Série
Associar resistores em série significa ligá-los em um único trajeto, ou seja:
Como existe apenas um caminho para a passagem da corrente elétrica esta é mantida
por toda a extensão do circuito. Já a diferença de potencial entre cada resistor irá variar
conforme a resistência deste, para que seja obedecida a 1ª Lei de Ohm, assim:
Esta relação também pode ser obtida pela análise do circuito:
Sendo assim a diferença de potencial entre os pontos inicial e final do circuito é igual à:
Analisando esta expressão, já que a tensão total e a intensidade da corrente são
mantidas, é possível concluir que a resistência total é:
Ou seja, um modo de se resumir e lembrar-se das propriedades de um circuito em série
é:
Tensão (ddp) (U)
se divide
Intensidade da corrente (i) se conserva
Resistência total (R)
soma algébrica das resistência em cada resistor.
Associação em Paralelo:
Ligar um resistor em paralelo significa basicamente dividir a mesma fonte de corrente,
de modo que a ddp em cada ponto seja conservada. Ou seja:
Usualmente as ligações em paralelo são representadas por:
Como mostra a figura, a intensidade total de corrente do circuito é igual à soma das
intensidades medidas sobre cada resistor, ou seja:
Pela 1ª lei de ohm:
E por esta expressão, já que a intensidade da corrente e a tensão são mantidas, podemos
concluir que a resistência total em um circuito em paralelo é dada por:
Associação Mista:
Uma associação mista consiste em uma combinação, em um mesmo circuito, de
associações em série e em paralelo, como por exemplo:
Em cada parte do circuito, a tensão (U) e intensidade da corrente serão calculadas com
base no que se conhece sobre circuitos série e paralelos, e para facilitar estes cálculos
pode-se reduzir ou redesenhar os circuitos, utilizando resistores resultantes para cada
parte, ou seja:
Sendo:
EXERCÍCIOS.
Questão 01 - (CEFET MG)
As afirmativas a seguir referem-se às precauções que um técnico eletricista deve
tomar com relação à segurança no seu trabalho.
Assinale (V) para as afirmativas verdadeiras ou (F), para as falsas.
( ) O risco de choque elétrico ocorre quando se toca em dois ou mais fios ao
mesmo tempo.
( ) O eletricista deve usar luvas de borracha adequadas e evitar curto-circuitos
entre dois ou mais fios, quando trabalhar com a rede elétrica energizada.
( ) O uso de botas de borracha impede a ocorrência de choques elétricos.
A sequência correta encontrada é
a)
b)
c)
d)
V V F.
V F F.
F V F.
V F V.
Questão 02 - (UEMG)
Dirigir um carro numa noite estrelada, bem devagar, contemplando a noite.
Um tatu ... Há quanto tempo não via um ... Aquela parecia ser mesmo uma noite
especial, uma noite...
O celular tocou.
“Alô ”
“Bem, onde você está?”
VILELA, 2013, p.26
O celular sempre nos encontra. Esteja onde estiver, o celular o encontrará, e o tirará
de reflexões que...
Num carregador de celular, podem ser lidas as seguintes informações:
Tensão de entrada: 100 a 240 V – 0,15 A.
Tensão de saída: 4,75 V – 0,55 A.
A tensão de entrada pode variar de 100 a 240 V. Quando em sua casa, Vilela liga
seu celular para carregá-lo em 127 V.
Com base nessas informações, assinale a afirmação que corresponde à realidade:
a) Ao receber a chamada descrita no texto acima, o celular estava submetido a
uma tensão próxima de 127 V.
b) Ao ligar o carregador de celular, em casa, haveria uma transformação de tensão
de 127 V para 4,75 V, que é a tensão nos terminais da bateria do celular.
c) A potência elétrica de entrada (consumo da rede elétrica) do aparelho é de 127
V.
d) O celular recebe da rede elétrica uma corrente contínua, mas, sem estar ligado à
rede, funciona com corrente alternada, quando a pessoa recebe a ligação, como
foi o caso da personagem no trecho acima.
Questão 03 - (UNCISAL)
Em um “Carregador de Baterias para Tablet” encontram-se as seguintes
informações.
Quanto tempo esse carregador levaria para preencher totalmente a carga de uma
bateria nova, completamente descarregada e de capacidade 7000 mAh?
(Desconsidere as perdas por efeito Joule)
a)
b)
c)
d)
e)
1,00 h
1,40 h
2,00 h
2,45 h
3,50 h
Questão 04 - (Unievangélica GO)
Recentemente, a mídia Anapolina noticiou que um trabalhador “sobreviveu após
levar um choque elétrico de 13 mil volts”.
A expressão “choque elétrico”, na Física, refere-se à
a)
b)
c)
d)
submissão de uma voltagem elétrica alta.
passagem de corrente elétrica em seres vivos.
quantidade de carga elétrica por segundo.
colisão dos elétrons nos átomos de um condutor.
Questão 05 - (UFSCar SP)
É comum observarmos pássaros, em repouso, sobre fios de alta tensão, sem que
sejam eletrocutados ou que sofram queimaduras.
(IMAGEM COPEL: WWW.COPEL.COM)
Essa condição é possível, pois
a)
b)
c)
d)
e)
os pássaros não oferecem resistência à corrente elétrica.
os pássaros são aves consideradas perfeitamente isolantes.
os pássaros escolhem fiação elétrica que não estão em uso.
a potência elétrica produzida entre os pés dos pássaros é alta.
a diferença de potencial produzida entre os pés dos pássaros é baixa.
Questão 06 - (UNIFOR CE)
O desfibrilador é um equipamento eletrônico cuja função é reverter um quadro de
fibrilação auricular ou ventricular, o qual transfere uma corrente elétrica para o
paciente. Levando em conta que um socorrista tenha calibrado seu desfibrilador
para transferir uma corrente elétrica de 150,00 mA, quantos elétrons de condução
atravessariam o peito de um paciente sendo socorrido, se a corrente durasse 2,00
minutos?
a)
b)
c)
d)
e)
2,20 x 1010
1,12 x 1020
1,00 x 1025
2,15 x 1030
3,32 x 1030
Questão 07 - (UNIFOR CE)
Ao tentar ligar seu carro pela manhã, Paulo verificou que sua bateria estava em
pane. Verificou a referência para poder comprar uma nova e na etiqueta constava
45 Ah. Esta medida se refere à:
(Fonte: http://novoemelhor.com/wp-content/uploads/2011/07/bateria-carro.jpg)
a)
b)
c)
d)
e)
Energia Armazenada;
Potência de Partida;
Carga Armazenada;
Corrente Máxima;
Diferença de Potencial.
Questão 08 - (UFPel RS)
Dentre as fontes de energia, a usina de Itaipu é, atualmente, a maior usina
hidrelétrica do mundo em geração de energia. Com 20 unidades geradoras e 14.000
MW de potência instalada, fornece cerca de 17% da energia consumida no Brasil e
75% do consumo paraguaio.
Fonte: http://www.itaipu.gov.br/energia/geracao
No que se refere à transmissão e distribuição de energia elétrica, é correto afirmar
que
a) a energia gerada nas usinas hidrelétricas é transportada em cabos subterrâneos
revestidos por camadas isolantes, para evitar as perdas por efeito Joule, e
fixados em grandes torres de metais.
b) enquanto a energia elétrica é transportada da usina até as residências não
ocorrem alterações de voltagens, porém a intensidade de corrente diminui em
função do efeito Joule.
c) a energia gerada nas grandes centrais elétricas é levada aos centros
consumidores por extensas linhas de transmissão, nas quais, para diminuir as
perdas por efeito Joule, tem-se baixa corrente e alta tensão.
d) a energia gerada nas grandes centrais elétricas é levada a subestação de energia,
onde há transformadores que reduzem a intensidade da corrente elétrica para
valores apropriados para uso doméstico.
e) enquanto a energia elétrica é transportada da usina até as residências, não
ocorrem alterações de voltagem nem de corrente elétrica.
f) I.R.
Questão 09 - (IFPE)
Os fusíveis f1, f2 e f3 do circuito a seguir suportam, no máximo, 2A, 1A e 1A,
respectivamente. Num certo instante, a chave (Ch) do circuito é fechada.
É correto afirmar que apenas
a)
b)
c)
d)
e)
o fusível 1 se rompe.
o fusível 2 se rompe.
o fusível 3 se rompe.
os fusíveis 1 e 2 vão se romper.
os fusíveis 2 e 3 vão se romper.
Questão 10 - (Mackenzie SP)
A ponte de fio mostrada acima é constituída por uma bateria, um galvanômetro G,
dois resistores, um de resistência elétrica R1 = 10,0  e outro de resistência elétrica
R2 = 40,0 , um fio condutor homogêneo de resistividade r, área de secção
transversal A e comprimento L = 100,0 cm e um cursor C que desliza sobre o fio
condutor. Quando o cursor é colocado de modo a dividir o fio condutor em dois
trechos de comprimentos L1 e L2 a corrente elétrica no galvanômetro é nula.
Os comprimentos L1 e L2 valem, respectivamente,
a)
b)
c)
d)
e)
50,0 cm e 50,0 cm
60,0 cm e 40,0 cm
40,0 cm e 60,0 cm
80,0 cm e 20,0 cm
20,0 cm e 80,0 cm
Questão 11 - (UCS RS)
Num circuito elétrico feito por um aluno para uma feira de ciências há um LED, um
resistor de 70  e uma fonte de 3 V ligados em série. Por todos esses componentes
circula uma corrente elétrica de 20 mA e o LED está aceso. Qual a resistência
elétrica do LED?
a)
b)
c)
d)
e)
80 
100 
130 
200 
320 
Questão 12 - (UEPG PR)
Sobre o circuito elétrico abaixo, assinale o que for correto.
Considere: R1 = 2; R2 = 8; R3 = R4 = R5 = 6; R6 = R7 = 12 e i = 0,5 A.
01.
02.
04.
08.
A bateria conectada ao circuito fornece ao mesmo uma fem igual a 50 V.
A resistência elétrica entre os pontos A e B vale 10 .
A resistência elétrica entre os pontos E e F vale 6 .
A resistência elétrica entre os pontos C e D vale 12 .
Questão 13 - (UERN)
A resistência R na associação de resistores a seguir é igual a
a)
b)
c)
d)
10 .
20 .
30 .
40 .
Questão 14 - (UniCESUMAR SP)
Um técnico de eletricidade dispõe de diversas lâmpadas ôhmicas idênticas nas quais
podemos ler as seguintes inscrições: 12V – 6W. Ele pretende associar o maior
número possível dessas lâmpadas em paralelo e ligá-las a uma fonte de 12V. Como
precaução insere, em série, com a fonte de tensão, um fusível que suporta uma
corrente máxima de 4A a fim de proteger as lâmpadas. Após efetuar alguns
cálculos, o técnico determina o número máximo de lâmpadas que ele pode associar
em paralelo nesse circuito, sem queimar o fusível. O número máximo de lâmpadas
que ele encontrou foi igual a:
a)
b)
c)
d)
e)
4
6
8
10
12
Questão 15 - (FPS PE)
A figura abaixo mostra um circuito formado por uma bateria ideal que fornece uma
força eletromotriz de 48V a dois resistores de 10  ligados em série. Um
amperímetro ideal A é ligado em série com os resistores para medir a corrente I
fornecida pela bateria ao circuito. O valor da corrente elétrica lida pelo amperímetro
será:
a)
b)
c)
d)
2,4 ampères.
24 ampères.
0,24 ampère.
12 ampères.
e) 120 ampères.
Questão 16 - (Unievangélica GO)
O gráfico a seguir representa a curva característica de um resistor desconhecido.
Para esse resistor desconhecido, qual é o gráfico da resistência aparente versus a
corrente elétrica i ?
a)
b)
c)
d)
Questão 17 - (ENEM)
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)
b)
c)
d)
e)
dobro do comprimento do fio.
metade do comprimento do fio.
metade da área da seção reta do fio.
quádruplo da área da seção reta do fio.
quarta parte da área da seção reta do fio.
Questão 18 - (UEPG PR)
A respeito da resistência elétrica apresentada pelos condutores e de resistores
elétricos, assinale o que for correto.
01. Resistor é um dispositivo elétrico especialmente construído para impedir a
passagem da corrente elétrica.
02. Dobrando o comprimento de um condutor e mantendo a sua área de secção
transversal, sua resistência dobra, porém sua resistividade se reduz à metade.
04. Lâmpadas ligadas em série tem suas intensidades luminosas reduzidas à medida
que no circuito se acrescentam novas lâmpadas.
08. A resistência elétrica de um condutor depende de suas dimensões, da sua
condutividade e da sua temperatura.
Questão 19 - (UFAL)
O peixe elétrico possui células denominadas eletroplacas capazes de produzir uma
diferença de potencial (d.d.p.) elétrico. Tipicamente, o conjunto dessas células gera
uma d.d.p. de 600 V entre as extremidades do peixe. Uma pessoa com mãos
molhadas resolve segurar com cada mão uma extremidade de um peixe elétrico
retirado de um aquário. Considere que as resistências equivalentes do peixe e do
corpo humano nessas condições sejam, respectivamente, 2 k e 16 k. As
alternativas a seguir descrevem aproximadamente as consequências de um choque
recebido por uma pessoa em cada intervalo de corrente i, onde 1mA = 10–3 A. Qual
das alternativas corresponde à situação experimentada pela pessoa ao segurar o
peixe elétrico?
a)
b)
c)
d)
i < 1mA: choque praticamente imperceptível.
1mA < i < 10mA: sensação desagradável, contrações musculares.
10mA < i < 19mA: sensação dolorosa, contrações violentas, risco de morte.
19mA < i < 100mA: contrações violentas, asfixia, morte aparente, com
possibilidade de reanimação.
e) i > 100mA: asfixia imediata, fibrilação ventricular, morte.
Questão 20 - (UESPI)
Um circuito é composto por 3 lâmpadas idênticas (A, B e C), um interruptor e fios
de resistência desprezível.
A fiação está embutida, sendo, portanto, invisível, e o circuito é alimentado por uma
tomada comum.
Quando o interruptor está aberto, as lâmpadas A e B estão acesas e brilham com a
mesma intensidade, enquanto a lâmpada C permanece apagada. Quando o
interruptor é fechado, o brilho da lâmpada A aumenta, o da lâmpada B diminui, e a
lâmpada C se acende, ficando com o mesmo brilho que B.
Escolha, dentre as alternativas abaixo, o esquema de ligação entre as lâmpadas e o
interruptor que possibilita estas 2 situações:
a)
b)
c)
d)
e)
GABARITO:
1) Gab: C
2) Gab: B
3) Gab: E
4) Gab: B
5) Gab: E
6) Gab: B
7) Gab: C
8) Gab: C
9) Gab: E
10) Gab: E
11) Gab: A
12) Gab: 10
13) Gab: C
14) Gab: C
15) Gab: A
16) Gab: B
17) Gab: E
18) Gab: 12
19) Gab: D
20) Gab: C