Exercicios Resistores e Associação de Resistores

Resistores e Associação de
Resistores
Parte I
1. (Ufmg 2012) Arthur monta um circuito com duas
lâmpadas idênticas e conectadas à mesma bateria, como
mostrado nesta figura:
Considere nula a resistência elétrica dos fios que fazem a
ligação entre a bateria e as duas lâmpadas. Nos pontos A, B,
C e D, indicados na figura, as correntes elétricas têm,
respectivamente, intensidades iA , iB , iC e iD .
a) A corrente elétrica IB é menor, igual ou maior à corrente
elétrica iC ? Justifique sua resposta.
c) 8.
d) 12.
e) 15.
4. (Ufu 2011) Considere um circuito elétrico formado por
uma fonte ideal com força eletromotriz (fem) de 18 V e três
resistências R1 = 2,00Ω, R2 = 5,00Ω e R3 = 1,25Ω ,
como mostra a figura abaixo.
A corrente no circuito é:
a) 6,00 A
b) 12,00 A
c) 2,20 A
d) 4,00 A
5. (Eewb 2011)
b) Qual é a relação correta entre as correntes elétricas iA ,
iB e iD ? Justifique sua resposta.
c) O potencial elétrico no ponto A é menor, igual ou maior
ao potencial elétrico no ponto C? Justifique sua resposta.
2. (Uftm 2012) Um ônibus elétrico percorre um trecho
plano de uma rua, com velocidade constante, consumindo
uma potência elétrica de 2400 kW.
Sua fonte alimentadora tem uma tensão de 2000 V.
Calcule:
a) a intensidade da corrente que alimenta esse ônibus.
b) a tensão na subestação, se a resistência interna da fiação
que a une ao ônibus for de 0,10 Ω .
3. (Uftm 2011) No circuito mostrado no diagrama, todos os
resistores são ôhmicos, o gerador e o amperímetro são
ideais e os fios de ligação têm resistência elétrica
desprezível.
A intensidade da corrente elétrica indicada pelo
amperímetro, em A, é de
a) 3.
b) 4.
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No esquema da figura, temos um gerador ideal que fornece
uma tensão constante de 120 V, duas lâmpadas L1 e L 2 e
um resistor de resistência elétrica R. L1 só acende com 120
V e L 2 só acende com 100 V. Nestas condições, L1 dissipa
120 W e L 2 dissipa 100 W. Estando as lâmpadas acesas,
determine o valor de R.
a) 90Ω
b) 45Ω
c) 30Ω
d) 20Ω
6. (Ufmg 2010) Um professor pediu a seus alunos que
ligassem uma lâmpada a uma pilha com um pedaço de fio
de cobre.
Nestas figuras, estão representadas as montagens feitas
por quatro estudantes:
Considerando-se essas quatro ligações, é CORRETO afirmar
que a lâmpada vai acender apenas
a) na montagem de Mateus.
b) na montagem de Pedro.
c) nas montagens de João e Pedro.
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d) nas montagens de Carlos, João e Pedro.
7. (G1 - cftmg 2010) Um aquecedor elétrico, cuja
resistência vale 100 Ω , foi fabricado para funcionar em
uma rede elétrica de 220 V. Ligando-o em 110 V, sem
alterar sua potencia, a resistência elétrica desse aquecedor
deverá ser trocada por outra de valor, em Ω , igual a
a) 25.
b) 50.
c) 200.
d) 250.
8. (G1 - cftmg 2008) A FIG. 1 representa uma associação de
resistências idênticas e a FIG. 2, uma bateria e fios de
ligação.
Para se obter o maior valor de corrente elétrica, os fios
devem ser ligados nos pontos
a) A e B.
b) A e D.
c) B e C.
d) C e D.
9. (Pucmg 2007) No circuito da figura a seguir, é CORRETO
afirmar que os resistores:
a) R$ 21,78
b) R$ 36,15
c) R$ 28,26
d) R$ 24,60
11. (Ufmg 2006) Pretendendo instalar um aquecedor em
seu quarto, Daniel solicitou a dois engenheiros - Alberto
Pedrosa e Nilton Macieira - fazerem, cada um, um projeto
de um sistema de aquecimento em que se estabelecesse
uma corrente de 10 A,
quando ligado a uma rede elétrica de 220 V.
O engenheiro Pedrosa propôs a instalação de uma
resistência que, ligada à rede elétrica, aqueceria o quarto
por efeito Joule.
Considere que o quarto de Daniel tem uma capacidade
5 °
térmica de 1,1 × 10 J/ C.
a) Com base nessas informações, CALCULE o tempo mínimo
necessário para que o aquecedor projetado por Pedrosa
°
aumente de 5,0 C a temperatura do quarto.
Por sua vez, o engenheiro Macieira propôs a instalação, no
quarto de Daniel, de uma bomba de calor, cujo
funcionamento é semelhante ao de um aparelho de ar
condicionado ligado ao contrário. Dessa forma, o trabalho
realizado pelo compressor do aparelho é utilizado para
retirar calor da parte externa e fornecer calor à parte
interna do quarto. Considere que o compressor converte
em trabalho toda a energia elétrica fornecida à bomba de
calor. Com base nessas informações,
b) RESPONDA:
O sistema proposto por Macieira aquece o quarto MAIS
rapidamente que o sistema proposto por Pedrosa?
JUSTIFIQUE sua resposta.
12. (G1 - cftmg 2005) Considere o circuito a seguir:
a) R1, R2 e R5 estão em série.
b) R1 e R2 estão em série.
c) R4 e R5 não estão em paralelo.
d) R1 e R3 estão em paralelo.
10. (Pucmg 2007) Numa residência existem quatro
aparelhos elétricos, descritos na tabela a seguir:
Dados: 1 mês = 30 dias; 1kWh = R$ 0,30
O custo mensal em R$ de toda a energia consumida na casa
pelo uso de todos os aparelhos é aproximadamente de:
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É INCORRETO afirmar que queimando a lâmpada
a) L3, a tensão sobre a lâmpada L2 diminuirá.
b) L1, a tensão entre os pontos X e Y continua igual a 3 V.
c) L4, a intensidade da corrente elétrica na lâmpada L1 será
nula.
d) L2, a intensidade da corrente elétrica na lâmpada L3
aumentará.
13. (Ufu 2004) Considere o circuito a seguir, contendo uma
fonte de tensão (å) de 20 V, um capacitor de placas planas e
-5
paralelas (C) de capacitância C=2×10 F e distância entre as
placas igual a 1 cm, uma lâmpada (L) com potência de 10 W
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e duas chaves S1 e S2. O capacitor encontra-se
se inicialmente
descarregado.
a) Com a chave S1 aberta e a chave S2 fechada, determine a
corrente na lâmpada.
b) Em seguida, abrindo-se a chave S2 e fechando-se
fechando a chave
S1, determine a carga armazenada no capacitor, quando
este estiver totalmente carregado, e a corrente na
lâmpada.
c) Com ambas as chaves fechadas, determine o módulo, a
direção e o sentido da força que uma carga positiva
-5
q=3×10 C sofrerá quando colocada entre as placas do
capacitor.
14. (Ufmg 2002) Devido ao racionamento de energia
elétrica, Laila resolveu verificar o consumo dos aparelhos
elétricos de sua casa. Observou, então, que a televisão
consome energia elétrica mesmo quando não está sendo
utilizada. Segundo o manual de utilização
ação do aparelho, para
mantê-lo em estado de prontidão (stand-by),
by), ou seja, para
poder ligá-lo
lo usando o controle remoto, é necessária uma
potência de 18 W.
Assim sendo, o consumo MENSAL de energia elétrica dessa
televisão, em estado de prontidão, equivale,
APROXIMADAMENTE, ao de uma lâmpada incandescente
de 60 W acesa durante
a) 0,3 dia.
b) 1 dia.
c) 3 dias.
d) 9 dias.
15. (Pucmg 1999) Os cinco resistores R1, R2, R3, R4 e R5
têm resistências iguais e estão ligados conforme o circuito
mostrado na figura adiante. Analisando-o,
o, escolha a opção
que contém a letra que designa o amperímento que
fornece a MENOR leitura:
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
16. (Ufmg 1999) Duas lâmpadas foram fabricadas para
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funcionar sob uma diferença de potencial de 127V. Uma
delas tem potência de 40W, resistência R1 e corrente i1 .
Para a outra lâmpada, esses valores são, respectivamente,
100W, R2 e i2.
Assim sendo, é CORRETO afirmar que
a) R1 < R2 e i1 > i2.
b) R1 > R2 e i1 > i2.
c) R1 < R2 e i1 < i2.
d) R1 > R2 e i1 < i2.
Parte II
1. (Epcar (Afa) 2012) A figura abaixo mostra quatro
passarinhos pousados em um circuito elétrico ligado a uma
fonte de tensão, composto de fios ideais e cinco lâmpadas
idênticas L.
Ao ligar a chave Ch, o(s) passarinho(s) pelo(s) qual(quais)
certamente
te não passará(ão) corrente elétrica é(são) o(s)
indicado(s) pelo(s) número(s)
a) I
b) II e IV
c) II, III e IV
d) III
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
QUEST
Quando precisar use os seguintes valores para as
constantes:
1 ton de TNT = 4,0 ⋅ 109 J .
Aceleração da gravidade = g = 10 m/s2 .
1 atm = 105Pa .
Massa específica do ferro ρ = 8000 kg/m3 .
Raio da Terra = R = 6400 km .
Permeabilidade magnética do vácuo μ 0 = 4 π ⋅ 10−7 N/A 2 .
2. (Ita 2012) Um gerador elétrico alimenta um circuito cuja
resistência equivalente varia de 50 a 150 Ω ,
dependendo das condições de uso desse circuito.
Lembrando que, com resistência mínima, a potência útil do
gerador é máxima, então, o rendimento
rendi
do gerador na
situação de resistência máxima, é igual a
a) 0,25.
b) 0,50.
c) 0,67.
d) 0,75.
e) 0,90.
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3. (Unicamp 2007) O diagrama adiante representa um
circuito simplificado de uma torradeira elétrica que
funciona com uma tensão U = 120 V. Um conjunto de
resistores RT = 20 Ù é responsável pelo aquecimento das
torradas e um cronômetro determina o tempo durante o
qual a torradeira permanece ligada.
a) Qual é a corrente que circula EM CADA resistor RT
quando a torradeira está em funcionamento?
cionamento?
b) Sabendo-se
se que essa torradeira leva 50 segundos para
preparar uma torrada, qual é a energia elétrica total
consumida no preparo dessa torrada?
c) O preparo da torrada só depende da energia elétrica
total dissipada nos resistores. Se a torradeira
eira
funcionasse com dois resistores RT de cada lado da
torrada, qual seria o novo tempo de preparo da torrada?
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
A distribuição média, por tipo de equipamento, do
consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é
apresentada no gráfico.
tensão e um medidor de potência elétrica, disponível no
laboratório de Física da sua universidade, o estudante
mediu as potências elétricas produzidas quando diferentes
tensões são aplicadas no ferro de passar roupa. O resultado
da experiência do estudante é mostrado no gráfico ao lado,
por meio de uma curva que melhor se ajusta aos dados
experimentais.
a) A partir do gráfico, determine a potência elétrica nominal
do ferro de passar roupa quando ligado à tensão
nominal.
b) Calcule a corrente elétrica no ferro de passar roupa para
os valores nominais de potência elétrica e tensão.
c) Calcule a resistência elétrica do ferro de passar roupa
quando ligado à tensão nominal.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
QUEST
Dados:
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
Densidade da água: ρa = 1,0 g/cm3 = 1000 kg/m3
Velocidade da luz no vácuo: c = 3,0 ⋅ 108 m/s
Pressão atmosférica: Patm = 1,0 ⋅ 105 N/m2
1 litro = 1 dm3 = 10−3 m3
4. (Enem 2001) Como medida de economia, em uma
residência com 4 moradores, o consumo mensal médio de
energia elétrica foi reduzido para 300kWh. Se essa
residência obedece à distribuição dada no gráfico, e se nela
há um único chuveiro de 5000W, pode-se
se concluir que o
banho diário de cada morador passou a ter uma duração
média, em minutos, de
a) 2,5.
b) 5,0.
c) 7,5.
d) 10,0.
e) 12,0.
Parte III: como cai na UFJF
1. (Ufjf 2011) Um estudante de Física observou que o ferro
de passar roupa que ele havia comprado num camelô tinha
somente a tensão nominal V = 220 Volts,, impressa em seu
cabo. Para saber se o ferro de passar roupa atendia suas
necessidades, o estudante precisava conhecer o valor da
sua potência elétrica nominal. De posse de uma fonte de
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1 ano - luz = 9,461⋅ 1015 m
Calor específico da água: c a = 1 cal/gºC = 4000 J/KgºC
1 eV = 1,6 ⋅ 1019 J
1 cal = 4,2 J
2. (Ufjf 2011) A Figura abaixo mostra um circuito formado
por dois resistores R1 = 10 Ω e R2 = 2 Ω , um capacitor
de 100 µF , uma bateria de 12 V e uma chave S que é
mantida ligada. Um amperímetro está ligado em série com
o capacitor.
Nessa situação, o capacitor está totalmente carregado.
Com base nessas informações, responda às questões
abaixo:
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computador é de 500W e que a energia máxima do nobreak é de 2 kWh.
a) 4 h
b) 5 h
c) 10 h
d) 0,4 h
e) 0,5 h
a) Qual é a leitura do amperímetro? Justifique sua resposta.
b) Calcule a carga elétrica armazenada no capacitor.
c) O que deve ocorrer com a energia armazenada no
capacitor se a chave S for desligada?
5. (Ufjf 2002) A figura a seguir representa um circuito
constituído por uma lâmpada incandescente L de
resistência 30 Ù, uma resistência R1=90Ù e outra resistência
R2=10Ù. O circuito é alimentado por uma bateria cuja d.d.p.
é U=12V. Despreze a resistência interna da bateria.
3. (Ufjf 2010) O gráfico mostra a potência elétrica, em kW ,
consumida na residência de um morador da cidade de Juiz
de Fora, ao longo do dia. A residência é alimentada com
uma voltagem de 120 V. Essa residência tem um disjuntor
que desarma, se a corrente elétrica ultrapassar um certo
valor, para evitar danos na instalação elétrica. Por outro
lado, esse disjuntor é dimensionado para suportar uma
corrente utilizada na operação de todos os aparelhos da
residência, que somam uma potência total de 7,20 kW .
a) Calcule a corrente que passa pela lâmpada.
b) A resistência R2 queima, não passando mais corrente por
ela. Calcule a nova corrente que passa pela lâmpada.
c) Em qual situação a lâmpada brilhará com maior
intensidade: antes ou depois da resistência R2 queimar?
Justifique.
a) Qual é o valor máximo de corrente que o disjuntor pode
suportar?
b) Qual é a energia em kWh consumida ao longo de um dia
nessa residência?
c) Qual é o preço a pagar por um mês de consumo, se o
1kWh custa R$ 0,50?
4. (Ufjf 2003) Um computador é ligado a um no-break que,
basicamente, é um sistema armazenador de energia.
Quando falta energia elétrica, o no-break entra em
funcionamento, fazendo com que o computador
permaneça funcionando por mais um certo tempo.
Determine o tempo máximo que o computador fica ligado,
após faltar energia elétrica, sabendo-se que a potência do
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6. (Ufjf 2002) Um estudante de ensino médio, que costuma
usar o computador para fazer pesquisas na internet,
esquece o computador ligado durante 60 horas num final
de semana. Sabendo-se que, nessa situação, a potência
elétrica dissipada pelo computador é de 240 W, a energia
desnecessariamente gasta enquanto o computador esteve
ligado foi de:
a) 4 kWh.
b) 14,4 W/h.
c) 4 J.
d) 14,4 kJ.
e) 14,4 kWh.
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