20 V e VB. 10 V são os potenciais nas extremidades A e B; e R1

Transcrição

1 1. (Fuvest 2008) Uma estudante quer utilizar uma lâmpada (dessas de lanterna de pilhas) e dispõe de uma bateria de 12 V. A especificação da lâmpada indica que a tensão de operação é 4,5 V e a potência elétrica utilizada durante a operação é de 2,25 W. Para que a lâmpada possa ser ligada à bateria de 12 V, será preciso colocar uma resistência elétrica, em série, de aproximadamente a) 0,5 Ω b) 4,5 Ω c) 9,0 Ω d) 12 Ω e) 15 Ω 2. (Ufrgs 2014) Observe o segmento de circuito. No circuito, VA 20 V e VB 10 V são os potenciais nas extremidades A e B; e R1 2 k Ω, 5 kω são os valores das resistências elétricas presentes. Nessa situação, os R2 8 kω e R3 potenciais nos pontos a e b são, respectivamente, a) 24 V e 0 V. b) 16 V e 0 V. c) 4 V e 0 V. d) 4 V e 5 V. e) 24 V e 5 V. 3. (Upe 2013) Ligando quatro lâmpadas de características idênticas, em série, com uma fonte de força eletromotriz de 220 V, é CORRETO afirmar que a diferença de potencial elétrico em cada lâmpada, em Volts, vale a) 55 b) 110 c) 220 d) 330 e) (Unicamp 2018) Nos últimos anos, materiais exóticos conhecidos como isolantes topológicos se tornaram objeto de intensa investigação científica em todo o mundo. De forma simplificada, esses materiais se caracterizam por serem isolantes elétricos no seu interior, mas condutores na sua superfície. Desta forma, se um isolante topológico for submetido a uma diferença de potencial U, teremos uma resistência efetiva na superfície diferente da resistência do seu volume, como mostra o circuito equivalente da figura abaixo. Página 1 de 9

2 is Nessa situação, a razão F entre a corrente i s que atravessa a porção condutora na i v superfície e a corrente i v que atravessa a porção isolante no interior do material vale a) 0,002. b) 0,2. c) 100,2. d) (Imed 2016) O circuito elétrico representado abaixo é composto por fios e bateria ideais: Com base nas informações, qual o valor da resistência R indicada? a) 5 Ω. b) 6 Ω. c) 7 Ω. d) 8 Ω. e) 9 Ω. 6. (Unesp 2016) Três lâmpadas idênticas (L 1, L 2 e L 3 ), de resistências elétricas constantes e valores nominais de tensão e potência iguais a 12 V e 6 W, compõem um circuito conectado a uma bateria de 12 V. Devido à forma como foram ligadas, as lâmpadas 2 L e 3 L não brilham com a potência para a qual foram projetadas. Página 2 de 9

3 Considerando desprezíveis as resistências elétricas das conexões e dos fios de ligação utilizados nessa montagem, calcule a resistência equivalente, em ohms, do circuito formado pelas três lâmpadas e a potência dissipada, em watts, pela lâmpada L (Unifesp 2011) Os circuitos elétricos A e B esquematizados, utilizam quatro lâmpadas incandescentes L idênticas, com especificações comerciais de 100 W e de 110 V, e uma fonte de tensão elétrica de 220 V. Os fios condutores, que participam dos dois circuitos elétricos, podem ser considerados ideais, isto é, têm suas resistências ôhmicas desprezíveis. a) Qual o valor da resistência ôhmica de cada lâmpada e a resistência ôhmica equivalente de cada circuito elétrico? b) Calcule a potência dissipada por uma lâmpada em cada circuito elétrico, A e B, para indicar o circuito no qual as lâmpadas apresentarão maior iluminação. 8. (Fmp 2017) Numa instalação elétrica de um escritório, são colocadas 3 lâmpadas idênticas em paralelo conectadas a uma fonte de tensão. Se uma das lâmpadas queimar, o que acontecerá com a corrente nas outras lâmpadas? Página 3 de 9

4 a) Aumentará por um fator 1,5. b) Aumentará por um fator 2. c) Diminuirá por um fator 1,5. d) Diminuirá por um fator 2. e) Permanecerá a mesma. 9. (Upe 2010) No circuito elétrico a seguir, considere o gerador com ε = 10 V e r = 1 Ω. Analise as afirmativas a seguir. (1) A corrente elétrica no circuito vale 2 A. (3) A potência dissipada pelo resistor de 10 Ω é de 10 W. (5) O rendimento do gerador é de 80 %. (7) A diferença de potencial entre os pontos A e B vale 8V. A soma dos números entre parênteses que corresponde às proposições CORRETAS é igual a a) 16 b) 15 c) 1 d) 8 e) (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: Página 4 de 9

5 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. 11. (Ufv 2004) Um circuito com três resistores é representado na figura a seguir. A resistência medida entre os pontos A e B é: a) 6,0Ù b) 5,0Ù c) 2,2 Ù d) 1,8Ù e) 1,2Ù Página 5 de 9

6 Gabarito: Resposta da questão 1: [E] Resposta da questão 2: [B] Dados: VA 20 V; VB 10 V; R1 2 k Ω; R2 8 k Ω; R3 5 k Ω. Como os resistores estão em série, a resistência equivalente entre A e B é: 3 Req R1 R2 R Req 15 kω Ω. Como V B > V A, o sentido da corrente é de B para A e tem intensidade: VB VA Req i i i i 2 10 A. Entre a e A: 3 3 V V R i V V 4 20 a A 1 a a V 16 V. a Entre b e a: 3 3 V V R i V V b a 2 b b V 0 V. b Resposta da questão 3: [A] Quando resistores são ligados em série a ddp nos extremos da associação é a soma das ddp em cada elemento. Como os elementos são idênticos, as ddp também serão. Portanto: 4V 220 V 55 V. Resposta da questão 4: [D] As duas porções estão em paralelo: U Rs i s is Rv 100 Rs is Rv iv F F 500. U Rv iv i v Rs 0,2 Resposta da questão 5: [C] Usando a primeira Lei de Ohm, obtemos a resistência equivalente do circuito: U 24 V U Req i Req Req Req 4,8 Ω i 5 A Observando o circuito temos em série os resistores R e de 5 Ω e em paralelo com o resistor de 8 Ω. Página 6 de 9

7 Assim, Req 8 Ω R 5 Ω 4,8 Ω 8 Ω R 5 Ω 8 Ω 4,8 Ω 1 3,2 Ω 1 4,8 Ω 8 Ω R 5 Ω 2 38,4 Ω R 5 Ω R 5 Ω 12 Ω R 7 Ω Resposta da questão 6: - Resistência de cada lâmpada: P 6W 2 2 U U P R R 24 Ω. U 12 V R P 6 Resistência equivalente: 2R R 2R 2 24 R eq R 16 Ω. 2R R As lâmpadas L 2 e L 3 são idênticas. Então as tensões se dividem como indicado na figura. 2 U P P 1,5 W. R 24 Resposta da questão 7: Dados: P L = 100 W; U L = 110 V; U = 220 V. a) A resistência de cada lâmpada é: Página 7 de 9

8 2 2 UL UL P L R R R 121. R PL 100 No circuito A temos dois ramos em paralelo, tendo cada um duas lâmpadas em série. A resistência de cada ramo é 2 R. Assim: 2 R RA R RA No circuito B as quatro lâmpadas estão em série. Então: RB = 4 R = 4 (121) RB = 484. b) No circuito A a tensão em cada ramo é U = 220 V, portanto, em cada lâmpada a tensão é U A = 110 V. Cada uma dissipa potência P A dada por: U P A A PA 100 W. R 121 No circuito B temos 4 lâmpadas em série, sob tensão total U = 220 V. A tensão em cada lâmpada é: 220 UB 55 V. 4 Cada lâmpada dissipa potência P B, sendo: 2 UB P B PB 25 W. R 121 Como PA > PB, as lâmpadas do circuito A apresentarão maior iluminação. Resposta da questão 8: [E] A quantidade de corrente que passa em cada lâmpada permanecerá a mesma, pois em um circuito em paralelo, com todas as lâmpadas possuindo a mesma resistência, a quantidade de corrente em cada lâmpada sempre será a mesma. O que acontecerá é que o gerador vai precisar enviar menos corrente elétrica e, consequentemente, o dono do escritório irá pagar uma conta de luz menor (caso ele não troque a lâmpada). Resposta da questão 9: [E] Observe na figura 1 que os pontos A e C têm o mesmo potencial, portanto as resistências de 1 Ω e 10 Ω estão em curto circuito. Sendo assim, o circuito fica reduzido à figura 2. (1) A corrente elétrica no circuito vale 2 A. CORRETA Página 8 de 9

9 A corrente circulante pode ser calculada: V R.I 10 (4 1)I I 2,0A (3) A potência dissipada pelo resistor de 10 Ω é de 10 W. ERRADA P 0 não há corrente (5) O rendimento do gerador é de 80 %. CORRETA P G.I W 2 2 P r.i 1 (2) 4,0W diss P P P W útil G diss P 16 P 20 útil G 0,8 80% (7) A diferença de potencial entre os pontos A e B vale 8V. CORRETA V V R.I 4 2 8,0V AB CB CORRETAS = 13 Resposta da questão 10: [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 11: [E] Página 9 de 9