eletrodinamica 04

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1. 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.
2. 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.
3. Cinco resistores de mesma resistência R estão conectados à bateria ideal E de um
automóvel, conforme mostra o esquema:
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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)
4. No circuito esquematizado a seguir, F1, F2 e F3 são fusíveis para 20 A, R1 e R2 são
resistores e S é uma chave. Estes elementos estão associados a uma bateria que estabelece
uma diferença de potencial igual a 100V entre os pontos P e Q.
Fechando-se a chave S, os pontos X e Y são ligados em curto-circuito.
Nesta situação pode-se afirmar que:
a) Apenas o fusível F1 queimará.
b) Apenas o fusível F2 queimará.
c) Apenas o fusível F3 queimará.
d) Apenas os fusíveis F2 e F3 queimarão.
e) Os fusíveis F1, F2 e F3 queimarão.
5. A passagem da corrente elétrica pode produzir calor. Instalações elétricas mal feitas, uso
de materiais de baixa qualidade ou desgaste de materiais antigos podem provocar curtocircuito. Para evitar-se riscos de incêndios, as instalações elétricas devem conter um
dispositivo de segurança denominado:
a) fusíl.
b) resistor.
c) estabilizador de tensão.
d) disjuntor.
e) relógio de luz.
6. Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência
elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada.
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O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar
incêndios, que seriam evitados instalando-se
instalando se fusíveis e disjuntores que interrompem que
interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses
dispositivos de proteção.
Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência,
possua três posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão utiliza 2100 W,
na posição
o primavera, 2400 W e na posição inverno, 3200 W.
GREF. Física 3: Eletromagnetismo.. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado).
Deseja-se
se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de
temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do
disjuntor a ser utilizado?
a) 40 A
b) 30 A
c) 25 A
d) 23 A
e) 20 A
7. A figura representa esquematicamente o circuito interno de um chuveiro elétrico cujos
valores nominais são: 220V; 4400W/6050W. Os terminais A e C são ligados à tensão
tensã da rede e
a chave K, quando ligada, coloca o trecho AB em curto.
Pode-se
se afirmar que as resistências elétricas dos trechos AC e BC desse fio são, em ohms,
respectivamente de
a) 19 e 15.
b) 13 e 11.
c) 11 e 8,0.
d) 8,0 e 5,0.
e) 3,0 e 2,0.
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8. A figura mostra um cabo telefônico. Formado por dois fios, esse cabo tem comprimento de
5,00km.
Constatou-se que, em algum ponto ao longo do comprimento desse cabo, os fios fizeram
contato elétrico entre si, ocasionando um curto-circuito. Para descobrir o ponto que causa o
curto-circuito, um técnico mede as resistências entre as extremidades P e Q, encontrando
20,0Ù, e entre as extremidades R e S, encontrando 80,0Ù.
Com base nesses dados, é CORRETO afirmar que a distância das extremidades PQ até o
ponto que causa o curto-circuito é de
a) 1,25 km.
b) 4,00 km.
c) 1,00 km.
d) 3,75 km.
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
[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:
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 da questão 2:
[D]
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 da questão 3:
[D]
Estabelecendo um curto-circuito, popularmente conhecido como “chupeta”, entre os pontos M e
N, os três resistores em paralelo não mais funcionam.
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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

⇒
PF 7
= .
PI 6
Resposta da questão 4:
[A]
Resposta da questão 5:
[D]
Os disjuntores são dispositivos modernos que desligam quando a corrente atinge valores além
dos pré-dimensionados, como no caso dos curtos-circuitos.
Resposta da questão 6:
[B]
A corrente é máxima quando a potência máxima. Assim:
P 3.200
P=Ui ⇒ i= =
≅ 29,1 A.
U
110
Portanto, deve ser utilizado um disjuntor de valor mínimo de 30 A.
Resposta da questão 7:
[C]
Resposta da questão 8:
[C]
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Resumo das questões selecionadas nesta atividade
Data de elaboração:
Nome do arquivo:
29/06/2014 às 11:47
curto_circuito_sala
Legenda:
Q/Prova = número da questão na prova
Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro®
Q/prova Q/DB
Grau/Dif.
Matéria
Fonte
Tipo
1 ............. 127701 ..... Média ............ Física............. Espcex (Aman)/2014 ........... Múltipla escolha
2 ............. 130624 ..... Baixa ............. Física............. G1 - cftmg/2014 ................... Múltipla escolha
3 ............. 127311 ..... Baixa ............. Física............. Uerj/2014 ............................. Múltipla escolha
4 ............. 30075 ....... Não definida .. Física............. Uff/1999 ............................... Múltipla escolha
5 ............. 105675 ..... Baixa ............. Física............. G1 - utfpr/2011 ..................... Múltipla escolha
6 ............. 101706 ..... Baixa ............. Física............. Enem 2ª aplicação/2010 ...... Múltipla escolha
7 ............. 36166 ....... Não definida .. Física............. Unesp/2001.......................... Múltipla escolha
8 ............. 25831 ....... Não definida .. Física............. Ufmg/1999 ........................... Múltipla escolha
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