Lista de Exercícios Circuito I Capítulos 1 e 2. Material retirado das Listas de Exercícios COB781 (diversos livros)-roberto Macoto Ichinose

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1 Lista de xercícios ircuito I apítulos 1 e 2. Material retirado das Listas de xercícios O781 (diversos livros)roberto Macoto Ichinose 1) etermine a potência dissipada nos resistores R1, R2, R3 e R4. rta.: P1=P4=1W, P2=4W, P3=2W 2) seguir são apresentados 5 circuitos, diga se eles podem ocorrer na prática e em caso negativo (justifique sua resposta). alcule a potência dissipada nos resistores nos casos em que isso for possível for possível. rta.: sim, sim, não, sim, não 3) Qual a potência e a energia consumidas de uma linha de 1V por um ferro elétrico de 22Ω em 3 horas? rta.: P=550W, =1650WH 4) Um eletrodoméstico trabalha com uma tensão de 120V e possuí uma resistência de 18Ω. Sabendo que ele foi utilizado por um período de horas e que o custo por kilowatthora é de R$ 3,00, qual será o valor a ser pago para a concessionária de energia?

2 rta.: R$24,00 5) Um dipolo apresenta a característica de corrente e tensão da figura abaixo. Mostre, caso ocorra, o(s) intervalo(s) de tempo onde o dipolo fornece energia ao sistema. rta.: p<0 6) alcule a energia gasta pelo circuito que trabalhou 5 horas dissipando a potência indicada no gráfico abaixo. P [W] 20 rta: 65WH 2 5 Horas 7) alcule as potências para cada componente do circuito abaixo. Indique quando o componente fornece ou absorve energia. rta.: Potência fornecida: Fonte 2 (50W), Fonte 3 (78W), Fonte 20V (0W), Fonte 40V (400W). Potência dissipada: Fonte 50V (200W), Fonte 15V (30W), R=5 (20W), R=2 (18W), R=4 (0W), R=7,5 (30W), R=2,5 (W), R=1 (16W), R=6 (96W), R=4 (64W).

3 Lista de xercícios ircuito I apítulos 1 e 2. Material retirado das Listas de xercícios de ircuitos I UFS Patrick Kuo Peng (O atalho para as questões originais está na seção consulta links úteis) [UFS ircuitos létricos I 2006/1] potência dissipada por um resistor de 0Ω é dada 4t por p( t ) = 400e W (para t > 0 ). etermine a expressão da carga, em µ, que atravessa este resistor no intervalo de tempo 1ms<t<2ms. Resposta: 200 µ [UFS ircuitos létricos I 2002/2] Uma bateria de automóvel é carregada com uma corrente constante de 2 por 5 horas. voltagem dos terminais da bateria vale v ( t ) = t [V] para t>0, t em horas. a) etermine a energia W(t) entregue à bateria durante as 5 horas e trace o gráfico de W(t). b) onsiderando o custo da energia elétrica de R$ 0.18/kWh, determine o custo de carregamento da bateria por 5 horas. Resposta: a) W(t = 5h) = kWh b) R$ 0.022

4 Lista de xercícios ircuito I apítulos 1 e 2. Material retirado das Listas de xercícios de letricidade UFRGS John Wisbeck (O atalho para as questões originais está na seção consulta links úteis) 1) No modelo elétrico simplificado da figura 1 a fonte de tensão representa um sistema de geração de energia de uma concessionária de energia elétrica e a fonte de corrente um sistema alternativo de geração de energia elétrica a partir da energia solar, que auxiliará no fornecimento de energia para os consumidores representados pela lâmpada. lâmpada incandescente empregada no circuito, quando conectada a uma fonte de tensão de 120V, recebe 40W de potência. V1 120V L1 Figura 1. I1 1 a) Indique na figura 1 o sentido e o valor da corrente e da tensão na fonte de tensão, na lâmpada e na fonte de corrente de acordo com a convenção passiva para os sinais. b) etermine se a concessionária está fornecendo ou recebendo energia para o circuito; c) Qual a energia em kwh transferida pela ou para a concessionária durante um dia. d) Qual seria custo de se manter a lâmpada do problema 1 ligada por horas quando a energia elétrica custa 30 centavos de real/(kw.hora) durante a noite (quando a fonte de energia solar não pode auxiliar, isto é, não fornece nenhuma corrente para o circuito). 2) Uma lâmpada incandescente quando conectada a uma fonte de tensão de 120V recebe 40W de potência. Indique na figura 2 o sentido e o valor da corrente na fonte de tensão seguindo a convenção passiva. V1 120V L1 Figura 2. 3) alcule qual o custo de se manter a lâmpada do problema 2 ligada por horas quando a energia elétrica custa 30 centavos de real/(kw.hora). 4) moderna tecnologia produziu uma pequena bateria de níquel cádmio recarregável de 1,25V que, quando totalmente carregada, possui armazenado 196J de energia. O gráfico apresentado na figura 3 mostra a corrente drenada desta bateria diariamente em função de sua utilização para alimentar um transmissor remoto de dados. Por quantos dias a bateria poderá alimentar o transmissor com este ciclo de trabalho? (suponha que a tensão sobre a bateria não se reduz durante todo o período de utilização)

5 2,0 1,5 1,0 0,5 i(t) m Figura 3. tempo (hrs) 5) No caso do problema 4, se desejássemos devolver a energia retirada da bateria diariamente por meio de uma célula solar e um dispositivo eletrônico que com a energia solar coletada fornece uma corrente constante de 1ma para a carga da bateria, tal que o modelo elétrico equivalente simplificado deste carregador é a fonte de corrente constante de 1m apresentado na figura 4. om este aparato por quanto tempo a pilha deveria ficar carregando diariamente? ateria 1,25V 1ma Modelo létrico Simplificado do arregador Figura 4 6) No circuito da figura 5 determine as variáveis desconhecidas (corrente, tensão e potência em cada elemento) seguindo a convenção passiva sabendo que a potência recebida pelo elemento é de 70W e a fornecida pelo elemento é 40W. Verifique se o circuito obedece o princípio da conservação de energia. V i b i c v d 3 Figura 5 2 V I P Total orrentes, tensões e potências de acordo com a convenção passiva 7) No circuito da figura 6 determine as variáveis desconhecidas (corrente, tensão e potência em cada elemento) seguindo a convenção passiva sabendo que a potência recebida pelo elemento é de 70W. Verifique se o circuito obedece o princípio da conservação de energia.

6 5V 3 i c 2 Figura 6 V v e V I P Total orrentes, tensões e potências de acordo com a convenção passiva 8) No circuito da figura 7 determine as variáveis desconhecidas (corrente, tensão e potência em cada elemento) seguindo a convenção passiva sabendo que a potência fornecida pelo elemento é de 75W. Verifique se o circuito obedece o princípio da conservação de energia. 15V i c 4 Figura 7 3 V V I P Total orrentes, tensões e potências de acordo com a convenção passiva 9) No circuito apresentado na figura 8, determine quais elementos e em que intervalos de tempo, entre 0 e s, esses elementos estão recebendo energia do circuito. R1 1k I2 m I1 R2 2k I3 20m I1(t) m tempo (s) Figura 8 ) Um bipolo (dispositivo de dois terminais) não linear possui sua relação vi, seguindo a convenção passiva, dada pela seguinte equação: v=2i 2 3i. Quando o dispositivo é ligado a um circuito a corrente elétrica que o atravessa é alternada conforme indicado na figura 9. m quais intervalos de tempo entre 0 e segundos o bipolo estará fornecendo energia para o circuito?

7 2,0 1,5 1,0 0,5 i(t) tempo (s) Figura 9 11) No circuito da figura determine quais elementos e em que intervalos de tempo esses elementos estão recebendo. Note que a corrente na fonte I2 é variável no tempo. I2(t) 2,0 R2 1,5 1,0 R1 0,5 I2 V1 5 V 0 0,5 4 5 tempo (s) Figura 12) No circuito da figura 11 determine as potências nas fontes de energia seguindo a convenção passiva. R1 1k I1 m R2 1k V1 V

8 Lista de xercícios ircuito I apítulos 1 e 2. Material retirado de provas de L420 Professor ntonio Petraglia 1) alcule as tensões sobre os resistores para cada um dos dois circuitos abaixo (observe a polaridade). 2) Para um bipolo cujo gráfico da potência e da tensão estão representados abaixo, desenhe as curvas da energia, e da corrente. p[w] v[v] t[s] t[s]

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