ev IA e) zero I eva b) I. e. v. A Ie va

Transcrição

1 ELETRODINÂMICA: CAPÍTULOS 1 E Uma das grandezas que representa o fluxo de elétrons que atravessa um condutor é a intensidade da corrente elétrica, representada pela letra i. Tratase de uma grandeza: a) vetorial, porque a ela sempre se associa um módulo, uma direção e um sentido. b) escalar, porque é definida pela razão entre grandezas escalares: carga elétrica e tempo. c) vetorial, porque a corrente elétrica se origina da ação do vetor campo elétrico que atua no interior do condutor. d) escalar, porque o eletromagnetismo só pode ser descrito por grandezas escalares. e) vetorial, porque as intensidades das correntes que convergem em um nó sempre se somam vetorialmente. 02. Um condutor é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 800 ma. Conhecida a carga elétrica elementar, e = 1,6 x C, o número de elétrons que atravessa uma seção normal desse condutor, por segundo, é: a) 8,0 X b) 5,0 x c) 5,0 x d) 1,6 x e) 1,6 x A figura abaixo ilustra um condutor metálico cilíndrico, de seção transversal de área A, percorrido por uma corrente elétrica de intensidade I. A velocidade média de deslocamento dos elétrons livres é denotada por v. Com relação a esta situação, qual é o número de elétrons livres por unidade de volume do condutor, se a carga elétrica elementar é denotada por e? a) I eva b) I. e. v. A c) Ie va d) ev IA e) zero 04. O elétron de um átomo de hidrogênio move-se em órbita circular com uma frequência de 7,0 x Hz. Numa visão clássica, se a carga elementar do elétron tem valor 1,6 x C, a intensidade da corrente elétrica na órbita vale, em ma, aproximadamente: a) 1,1. b) 2,3. c) 4,8. d) 7,0. e) 8, Medindo-se a corrente elétrica que flui num fio condutor, chegou-se ao gráfico I x t representado na figura, onde a corrente I é medida em amperes (A) e o tempo t, em segundos (s). Podemos afirmar que a quantidade de carga elétrica, medida em coulombs (C), que passa por uma seção transversal desse fio, nos 2 segundos iniciais, vale: a) 4 C. b) 6C. c) 2 C. d) 3C. e) 1 C. 06. Um para-raios é um dispositivo cuja finalidade é oferecer um caminho seguro para descargas elétricas na atmosfera. Assinale a alternativa incorreta. a) A montagem de um para-raios emprega o conceito de poder das pontas, encontrado na superfície de um condutor e através do qual ocorre maior concentração de cargas em regiões pontiagudas. b) Após um raio atingir a extremidade de um para-raios, ocorre uma diferença de potencial entre a extremidade do para-raios e a sua parte inferior, provocando uma corrente elétrica formada por cátions, os quais se deslocam através da barra do para-raios. c) Quando uma nuvem eletrizada se aproxima de um para-raios, ocorre indução de cargas no mesmo. d) Uma superfície equipotencial nas vizinhanças de um para-raios não pode conter pontos a potenciais distintos. e) Se a nuvem estiver eletrizada negativamente, o sentido da descarga é da nuvem para a terra, ocorrendo fluxo de elétrons. 07. Um resistor ôhmico, de resistência R = 20, submetido à ddp de 200 V e percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 10 A dissipa uma potência de W, Se o mesmo resistor for submetido a ddp de 100 V, a intensidade da corrente que o percorrerá, em amperes, e a potência que dissipará, em watts, serão, respectivamente: a) 10 e d) 5 e b) 10 e 500. e) 5 e 500. c) 5 e Um pai, interessado no consumo de energia elétrica do computador de sua casa, não conseguiu obter esse valor direto do equipamento, que não trazia tais indicações. Contudo, após o computador ter sido instalado na casa, a conta de energia elétrica veio discriminada com um consumo de 80 kwh acima do consumo faturado das leituras anteriores, cujos valores eram constantes. Sabendo que o computador fica ligado, em média, 10 horas 1

2 por dia e considerando que a leitura da energia se deu em um intervalo de 30 dias, assinale a alternativa correspondente ao valor da potência eiétrica do computador a) 28 W c) 155W b) 100W d) 267W e) 454 W 09. Um chuveiro elétrico está instalado numa casa onde a rede eiétrica é de 110 V. Um eletricista considera aconselhável alterar a instalação eiétrica para 220 V e utilizar um chuveiro de mesma potência que o utilizado anteriormente, pois, com isso, o novo chuveiro: a) consumirá mais energia eiétrica. b) consumirá menos energia eiétrica. c) será percorrido por uma corrente eiétrica maior. d) será percorrido por uma corrente elétrica menor. e) dissipará maior quantidade de calor. 10. Um resistor ôhmico dissipa uma potência de 1 kw quando é submetido a uma tensão de 100 V. Se esse mesmo resistor for percorrido por corrente eiétrica de intensidade 5,0 A, a potência por ele dissipada, em W, vale: a) b) 500. c) 250. d) 100. e) Em uma resistência, a potência elétrica dissipada muda se variarmos a intensidade de corrente elétrica que por ela passa, Nesse caso, a grandeza que permanece constante é: P a) i b) P. i 2 P c) i P d) 2 i P e) 2i 12. Em um banho com um chuveiro ligado durante 15 minutos, são utilizados cerca de 100 litros de água. Além do desperdício de água, há também o desperdício de energia elétrica. Para uma região como a Grande Vitória, com cerca de 1,08 milhão de habitantes, podemos supor que cada habitante toma, em média, um banho de 15 minutos diariamente. Considere que a água está inicialmente a uma temperatura de 20 C e é aquecida até 30 C pelo chuveiro (1 cal = 4,2 J e 1 kwh = 3,6 x 10 6 J). O consumo de energia elétrica para o aquecimento da água gasta com banhos diariamente por uma região como a Grande Vitória, em kwh, é: a) 3,00 x b) 1,26 x c) 4,54 x d) 1,08 x e) 1,63 x Em um laboratório, Saulo mede os valores de resistência de duas lâmpadas, L 1 e L 2. Segundo as especificações de fábrica, L 1, quando ligada a uma diferença de potencial de 110 V, dissipa uma potência de 100 W e L 2, quando ligada a uma diferença de potencial de 220 V, dissipa a mesma potência. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que a resistência de L 3 é igual: a) à metade da resistência de L 1 b) a quatro vezes a resistência de L 1. c) a um quarto da resistência de L 1 d) ao dobro da resistência de L Atualmente, a maioria dos aparelhos eletrônicos, mesmo quando desligados, mantêm-se em standby, palavra inglesa que nesse caso significa "pronto para usar". Manter o equipamento nesse modo de operação reduz o tempo necessário para que volte a operar e evita o desgaste provocado nos circuitos internos devido a picos de tensão que aparecem no instante em que é ligado. Em outras palavras, um aparelho nessa condição está sempre parcialmente ligado e, por isso, consome energia. Suponha que uma televisão mantida em standby dissipe uma potência de 12 watts e que o custo do quilowatt-hora é R$ 0,50. Se ela for mantida em standby durante um ano (adote 1 ano = h), o seu consumo de energia será, aproximadamente, de: a) R$1,00. c) R$25,00, b) R$10,00. d) R$50,00. e) R$200, O consumo mensal de energia elétrica é medido por um aparelho chamado usualmente de "relógio de luz". Um dos modelos de medidores de consumo possui um disco horizontal de alumínio que gira sob a ação de uma força magnética devido ao campo magnético gerado pela corrente elétrica que circula pela residência. Periodicamente a companhia fornecedora de energia elétrica realiza a medição do consumo, gerando a conta mensal. Observe, na conta de luz, que o preço do kwh é de R$ 0,44 e que o total pago foi de R$ 101,64 para o período de 29 dias, compreendido entre 26/04 e 25/05. Considere que o consumo de energia elétrica diário de um secador de cabelo tenha sido 2

3 400 Wh, e que esse secador tenha funcionado 30 minutos por dia. Com base no texto e em seus conhecimentos, é correto afirmar que a potência do secador de cabelos e seu custo de energia elétrica para o referido período foram, respectivamente: a) 800W e R$5,10. b) 400 W e R$26,36. c) 200 We R$2,55. d) 800 W e R$ 23,20. e) 400WeR$5, Um estudante que morava em Pelotas, onde a volta-gem é 220 V, após concluir seu curso de graduação, mudou-se para Porto Alegre, onde a voltagem é 110 V. Modificações deverão ser feitas na resistência do chuveiro que ele levou na mudança para que a potência desse aparelho não se altere. Com relação à nova resistência do chuveiro e à corrente elétrica que passará através dessa resistência, é correio afirmar que: a) tanto a resistência original quanto a corrente elétrica quadruplicarão. b) a resistência original será reduzida à metade e a corrente elétrica duplicará. c) tanto a resistência original como a corrente elétrica duplicarão. d) a corrente elétrica permanecerá a mesma, não sendo, pois, necessário modificar a resistência original. e) a resistência original será reduzida à quarta parte e a corrente elétrica duplicará. 17. Um chuveiro ligado numa rede 220 V possui uma potência de W e W na posição verão e inverno respectivamente. Calcule a energia consumida em 30 dias, com um banho de 10 min por dia nestas duas posições, respectivamente. a) 13,5 kwh, 22,5 kwh b) 100 J; 200 J c) Com uma corrente de 12,3 A e 20,5 A, a energia seria 8,1 kwhe1,3kwh d) Com uma corrente de 12,3 A e 20,5 A, a energia seria Je J e) 10kWh; 20 kwh 18. As facas rotativas e cortantes de um liquidificador trituram frutas com água resultando em uma mistura líquida. Considere dois liquidificadores de potência igual a 250 W, mas um deles fabricado para ser ligado a uma fonte de alimentação de 220 V, e o outro a uma fonte de alimentação de 120 V, e ambos giram as lâminas com a mesma velocidade de rotação. Considere os liquidificadores com características apenas resistivas. É correto então afirmar: 01) No liquidificador de 250 W/220 V, circula uma corrente menor que no liquidificador de 250 W/120 V. 02) Quando ligados, no mesmo intervalo de tempo, o liquidificador de 250 W/220 V consome menos energia que o de 250 W/120 V. 04) Quando ligados, o liquidificador de 250 W/220 V realiza mais trabalho no mesmo intervalo de tempo que o liquidificador de 250 W/120 V. 08) Se ambos ficarem ligados durante uma hora, cada um consumirá energia igual a 0,25 kwh. 16) O liquidificador de 250 W/220 V possuí resistência elétrica de maior valor que o liquidificador de 250 W/120 V. 19. A energia solar é uma das fontes alternativas de energia utilizadas pelo homem, A intensidade média anual da radiação solar na cidade de Campo Grande-MS é igual a 700 W/m 3 considerando 6 horas de irradiação por dia. Um equipamento de captação de energia solar, para aquecer a água destinada ao consumo doméstico, possui rendimento igual a 60%, isto é, 60% da potência da radiação solar disponível é transformada em potência útil pelo equipamento. Considere uma residência que possui um desses equipamentos instalado, cuja área de captação de irradiação solar é de 4 m 2, e que toda a potência útil é consumida. Se o custo da energia elétrica no local é de R$ 0,60 por kwh, a economia média anual (365 dias) em reais, nessa residência, será: a) maior que R$2124,00. b) igual a R$551,88. c) igual a R$367,92. d) menor que R$367,92. e) igual a R$1980, No circuito da figura abaixo, é correto afirmar que os resistores: a) R 1 R 2e R 5 estão em série. b) R 1 e R 2 estão em série. c) R 4 e R 5 não estão em paralelo. d) R 1 e R 3 estão em paralelo. 21. Dispomos de dois resistores com resistências de 10 e 20. Como desejamos aquecer um certo líquido da forma mais rápida possível, mergulhamos nele ambos os resistores, ao mesmo tempo. Para isso, devemos ligar os resistores: a) em série com a fonte, pois teremos a maior resistência equivalente. b) em paralelo com a fonte, pois teremos a maior potência. c) em série com a fonte, pois teremos a maior corrente elétrica total. d) de qualquer forma, em série ou em paralelo, pois o tempo de aquecimento independe da potência. 22. Um bom argumento para estimular a prática da reciclagem é saber que 1 tonelada de metal reciclado proporciona uma economia de energia equivalente ao consumo de cerca de 6700 lâmpadas de 60 W-120 V. Supondo que essa 3

4 quantidade de lâmpadas fosse ligada adequadamente a uma diferença de potencial de 120 V, a corrente total, necessária para mantê-las acesas simultaneamente, em A, seria de: a) 30. b) 240. c) d) e) Alguns resistores de resistência R são associados segundo as configurações I, II, III, e IV, conforme as figuras. 26. Resistências elétricas iguais (cada uma de valor 12 ) ligam os vértices A, B e C de um triângulo, conforme figura abaixo. Sejam R I R II, R III e R IV, respectivamente, as resistências equivalentes, entre os pontos a e b, relativas às configurações I, II, III e IV. Pode-se afirmar, corretamente, que R I + R II + R III + R IV é aproximadamente igual a: a) 17R. b) 13R. c) 6R. d) 3R. 24. Um indivíduo deseja fazer com que o aquecedor elétrico central de sua residência aqueça a água do reservatório no menor tempo possível. O aquecedor possui um resistor com resistência R. Contudo, ele possui mais dois resistores exatamente iguais ao instalado no aquecedor e que podem ser utilizados para esse fim. Para que consiga seu objetivo, tomando todas as precauções para evitar acidentes, e considerando que as resistências não variem com a temperatura, ele deve utilizar o circuito [a associação]: 25. Um jovem estudante universitário, ao constatar que o chuveiro da sua república havia queimado, resolveu usar seus conhecimentos de física para consertá-lo. Não encontrando resistor igual na loja de ferragens, mas apenas resistores com o dobro da resistência original da de seu chuveiro, o estudante teve que improvisar, fazendo associação de resistores. Qual das alternativas mostra a associação correta para que o jovem obtenha resistência igual à de seu chuveiro? Sobre a resistência elétrica equivalente, é correto afirmar que: a) entre os vértices A e B, é de 12. b) entre os vértices B e C, é de 8. c) entre os vértices A e C, é de 36. d) entre os vértices A e B, é de 24. e) entre os vértices A e B, é de A figura abaixo representa uma associação de três resistências iguais, de valor 12. A voltagem entre os pontos a e b é de 24 volts. Dentre as alternativas abaixo marque a correta. a) Os resistores estão ligados em série, a resistência equivalente vale 36 e a corrente em cada resistor vale, aproximadamente, 0,67 A. b) Os resistores estão ligados em paralelo, a resistência equivalente vale 36 e a corrente em cada resistor vale, aproximadamente, 0,67 A. c) Os resistores estão ligados em série, a resistência equivalente vale 4 e a corrente em cada resistor vale, aproximadamente, 6 A. d) d) Os resistores estão ligados em paralelo, a resistência equivalente vale 4 e a corrente em cada resistor vale, aproximadamente, 2 A. e) Os resistores estão ligados em paralelo, a resistência equivalente vale 4 e a corrente em cada resistor vale, aproximadamente, 0,67 A. 28. Três lâmpadas incandescentes, denominadas R 1 R 2 e R 3, de resistências e potências nominais iguais, são associadas em série, unidas por fios condutores que não apresentam resistência à passagem de corrente elétrica. Às extremidades A e B do circuito é aplicada uma diferença de potencial (ddp) constante de forma a estabelecer uma corrente i no circuito no sentido de A para B. Considere que a lei de Ohm é válida para o circuito. 4

5 Sobre o circuito, é correto afirmar: 01) A resistência equivalente da associação pode ser obtida pela soma das resistências individuais de cada lâmpada. 02) A intensidade da corrente elétrica i em R, é maior que em R 3. 04) A soma das ddps individuais em cada lâmpada é igual à ddp total entre os pontos A e B. 08) A lâmpada R 3 apresentará brilho superior à lâmpada R,. 16) A potência total dissipada no circuito é igual à soma das potências dissipadas em cada uma das lâmpadas. 32) Uma suposta duplicação na ddp total estabelecida entre os pontos A e B geraria uma duplicação nos valores das resistências de cada lâmpada. 64) Uma suposta inserção no circuito de uma quarta lâmpada (R 4), em série às demais, mantendo a ddp total constante, geraria uma redução na corrente elétrica total i. 29. Para diminuirmos a resistência de um fio condutor, devemos: a) aumentar seu comprimento. b) diminuir sua área. c) trocar seu material por um de resistividade menor. d) trocar seu material por um de resistividade maior. e) diminuir a camada de isolante sobre o fio. 30. Se todos os outros fatores são mantidos constantes, a resistência elétrica de um fio de seção transversal uniforme: a) aumenta se o comprimento do fio diminuir. b) diminui se a área da seção transversal do fio diminuir. c) aumenta se a área da seção transversal do fio diminuir. d) diminui se o comprimento do fio aumentar. e) não varia se o comprimento do fio aumentar. 31. Uma pequena escada de três degraus é feita a partir do mesmo tubo de alumínio com perfil retangular. Os degraus de comprimento L são dispostos nas duas laterais de forma que a altura entre eles seja L. Para evitar escorregamentos, o apoio dos pés 2 da escada é feito sobre duas sapatas de borracha. Se para um segmento L de tubo de alumínio a resistência é R, considerando desprezível a resistência elétrica nas junções dos degraus com as laterais, a resistência elétrica que a escada oferece entre os pontos A e B é dada pela expressão: a) b) c) d) e) R 3 5R 8 13R 8 8R 3 15R O aquecimento e a iluminação foram as primeiras aplicações da energia elétrica. Um fio metálico, muito fino, percorrido por corrente elétrica se aquece. Considere um fio de níquel-cromo, cuja resistividade suposta constante vale 1,0 x m, tem 1,0 m de comprimento e 2,5 mm 2 de área de secção reta. Suas extremidades são sujeitas a uma ddp de 12 V. A intensidade da corrente que percorre o fio, em amperes, vale: a) 20. b) 25. c) 30. d) 50. e) Duas lâmpadas, L 1 e L 2, são idênticas, exceto por uma diferença: a lâmpada L 1 tem um filamento mais espesso que a lâmpada L 2. Ao ligarmos cada lâmpada a uma tensão de 220 V, observaremos que: a) L 1 e L 2 terão o mesmo brilho. b) L 1 brilhará mais, pois tem maior resistência. c) L 2 brilhará mais, pois tem maior resistência. d) L 2 brilhará mais, pois tem menor resistência. e) L 1 brilhará mais, pois tem menor resistência. 34. Assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 01) Para um condutor ôhmico um aumento de tensão corresponde a um aumento proporcional de corrente elétrica. 02) A dissipação de energia por efeito Joule num resistor depende do sentido da corrente e independe da tensão aplicada sobre ele. 04) Para dois condutores de mesmo material e mesmo comprimento, sendo que um tem o dobro da área de seção do outro, teremos uma mesma intensidade de corrente se aplicarmos a mesma tensão sobre ambos. 08) Para a maioria dos metais a resistividade diminui quando há um aumento na temperatura. 16) Ao se estabelecer uma corrente elétrica num fio metálico submetido a uma certa tensão contínua, teremos prótons se movendo do polo positivo ao negativo. 32) Os metais geralmente são bons condutores de eletricidade e de calor. 35. Admita que cerca de 10 6 íons de sódio (Na + ) atravessem a membrana de uma célula nervosa em 1 ms e que a área da membrana seja aproximadamente igual a m 2. O valor médio da densidade de corrente elétrica que atravessa a membrana, em A/m 2, é: a) 0,27 b) 0,32 c) 0,50 d) 0,64 5

6 36. As instalações elétricas em nossas casas são projetadas de forma que os aparelhos sejam sempre conectados em paralelo. Dessa maneira, cada aparelho opera de forma independente. A figura mostra três resistores conectados em paralelo. uma corrente elétrica i = A e sua resistência, por unidade de comprimento, é de 5, /m. A distância que separa os pés do pássaro, ao longo do fio, é de 6,0 cm. A diferença de potencial, em milivolts (mv), entre os seus pés é: a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 5,0 39. Na mitologia dos povos da antigüidade, assim como no humor de Luís Fernando Veríssimo, os raios são apresentados como manifestações da irritação dos deuses. Seus conhecimentos de eletricidade permitem-lhe afirmar que ocorrem descargas elétricas entre nuvens e a Terra quando: Desprezando-se as resistências dos fios de ligação, o valor da corrente em cada resistor é: a) I 1 = 3 A, I 2 = 6 A e I 3 = 9 A. b) I 1 = 6 A, I 2 = 3 A e I 3 = 2 A. c) I 1 = 6 A, I 2 = 6 A e I 3 = 6 A. d) I 1 = 9 A, I 2 = 6 A e I 3 = 3 A. e) I 1 = 15 A, I 2 = 12 A e I 3 = 9 A. 37. Imagine que você tenha comprado um chuveiro elétrico para ser alimentado por uma tensão de 120 V e que a potência consumida seja de 3000 W. Ao instalar o chuveiro, você precisa decidir sobre o diâmetro do fio que deve ser conectado à rede elétrica para alimentar o chuveiro. Imagine que a tabela abaixo represente o diâmetro do fio de cobre, a corrente elétrica máxima permitida e o preço por metro. Assim, podemos afirmar que: a) o ar se torna condutor porque foi ultrapassado o valor de sua rigidez dielétrica. b) cresce muito a rigidez dielétrica do ar, devido ao acumulo de cargas elétricas nas nuvens. c) se torna nula a diferença de potencial entre as nuvens e a Terra porque estão carregadas com cargas de sinais contrários. d) diminui o campo elétrico na região, devido à eletrização da superfície terrestre por indução. e) o valor do campo elétrico na região oscila fortemente, devido ao acúmulo de cargas elétricas nas nuvens. 40. São dados dois fios de cobre de mesma espessura e uma bateria de resistência interna desprezível em relação às resistências dos fios. O fio A tem comprimento c e o fio B tem comprimento 2c. Inicialmente, apenas o fio mais curto, A, é ligado às extremidades da bateria, sendo percorrido por uma corrente I. Em seguida, liga-se também o fio B, produzindo-se a configuração mostrada na figura a seguir. Nessa nova situação, pode-se afirmar que: a) você deve comprar o fio com diâmetro de 1,0 mm, pois a corrente que o fio suporta é suficiente e seu custo é menor que o de fios com diâmetros superiores. b) você deve comprar o fio com diâmetro de 1,5 mm, pois a corrente que o fio suporta é suficiente e seu custo é menor que o de fios com diâmetros superiores. c) você deve comprar o fio com diâmetro de 2,0 mm, pois a corrente que o fio suporta é suficiente e seu custo é menor que o de fios com diâmetros superiores. d) você deve comprar o fio com diâmetro de 2,5 mm, pois a corrente que o fio suporta é suficiente e seu custo é menor que o de fios com diâmetros superiores. e) você deve comprar o fio com diâmetro de 3,0 mm, pois a corrente necessária para alimentar o chuveiro é de 36 A. 38. Um pássaro pousa em um dos fios de uma linha de transmissão de energia elétrica. O fio conduz a) a corrente no fio A é maior do que I. b) a corrente no fio A continua igual a I. c) as correntes nos dois fios são iguais. d) a corrente no fio B é maior do que I. e) a soma das correntes nos dois fios é I. 41. Um fio condutor homogêneo de secção transversal constante de área A e comprimento L, 6

7 tem resistência elétrica R. Este fio é dividido em 10 pedaços iguais que são ligados em paralelo, formando um cabo, cuja resistência vale R C. Assim sendo podemos afirmar que a relação entre R C e R vale: a) 1 b) 1/10 c) 10 d) 1/100 e) Considere as seguintes afirmações sobre a condução elétrica num condutor homogêneo e isotrópico: I) Energia potencial elétrica é transformada em calor ao conectar-se o condutor aos terminais de uma bateria. II) Energia potencial elétrica é transformada em energia radiante ao conectar-se o condutor aos terminais de uma bateria. III) A resistividade elétrica é uma propriedade intensiva da substância que compõe o condutor, isto é, não depende da geometria do condutor. IV) A resistência de um condutor depende da sua geometria. Das afirmativas mencionadas: a) Apenas I é falsa. b) Apenas II é falsa. c) Apenas III é falsa. d) Apenas IV é falsa. e) São todas corretas. 43. 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 curtocircuito. Para descobrir o ponto que causa o curtocircuito, um técnico mede as resistências entre as 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. 44. Por recomendação de um eletricista, o proprietário substituiu a instalação elétrica de sua casa, e o chuveiro, que estava ligado em 110V, foi trocado por outro chuveiro de mesma potência, ligado em 220V. A vantagem dessa substituição está: a) no maior aquecimento da água que esse outro chuveiro vai proporcionar. b) no menor consumo de eletricidade desse outro chuveiro. c) na dispensa do uso de disjuntor para o circuito desse outro chuveiro. d) no barateamento da fiação do circuito desse outro chuveiro, que pode ser mais fina, e) no menor volume de água de que esse outro chuveiro vai necessitar. metálico, muito fino, percorrido por corrente elétrica se aquece. Considere um fio de níquel-cromo, cuja resistividade suposta constante vale 1, tem 1,0 m de comprimento e 2,5 mm 2 de área de secção reta. Suas extremidades são sujeitas a uma ddp de 12 V. A intensidade da corrente que percorre o fio, em amperes, vale: a) 20 b) 25 c) 30 d) 50 e) Atualmente, a maioria dos aparelhos eletrônicos, mesmo quando desligados, mantêm-se em "standby", palavra inglesa que nesse caso significa "pronto para usar". Manter o equipamento nesse modo de operação reduz o tempo necessário para que volte a operar e evita o desgaste provocado nos circuitos internos devido a picos de tensão que aparecem no instante em que é ligado. Em outras palavras, um aparelho nessa condição está sempre parcialmente ligado e, por isso, consome energia. Suponha que uma televisão mantida em "standby" dissipe uma potência de 12 watts e que o custo do quilowatt-hora é R$0,50. Se ela for mantida em "standby" durante um ano (adote 1 ano = horas), o seu consumo de energia será, aproximadamente, de: a) R$ 1,00. b) R$ 10,00. c) R$ 25,00. d) R$ 50,00. e) R$ 200, Um aquecedor elétrico é construído para funcionar em 220V e fornecer uma potência de 4400W. Se o comprimento da resistência elétrica for reduzido à metade, com relação à potência fornecida pelo aquecedor, considerando a corrente elétrica que nele circulará, é correto afirmar que: a) a potência diminui, e a corrente aumenta. b) tanto a potência quanto a corrente aumentam. c) tanto a potência quanto a corrente diminuem. d) a corrente aumenta, e a potência permanece a mesma. e) a corrente diminui, e a potência aumenta. 48. Uma fábrica de lâmpadas utiliza a mesma liga de tungstênio para produzir o filamento de quatro modelos de lâmpadas para tensão de 127 V. Os modelos diferenciam-se entre si pelo comprimento e área da secção transversal do filamento, conforme o indicado no quadro. Quando ligadas em paralelo a uma mesma fonte de tensão de 127 V, as potências P 1, P 2, P 3e P 4 das respectivas lâmpadas guardam a relação: 45. O aquecimento e a iluminação foram as primeiras aplicações da energia elétrica. Um fio 7

8 a) 31,5M e 38,5M b) 33,3M e 36,8M c) 31,5k e 38,5k d) 33,3k e 36,8k e) nda 50. Os fusíveis e disjuntores são dispositivos que protegem os circuitos elétricos contra danos causados por sobrecargas de corrente, que podem provocar até incêndios, explosões e eletrocutamentos. O funcionamento do fusível baseia-se no princípio segundo o qual uma corrente que passa por um condutor gera calor proporcional ao quadrado de sua intensidade ( P = r.i 2 ). Quando a corrente atinge a intensidade máxima tolerável, o calor gerado não se dissipa com rapidez suficiente, derretendo um componente e interrompendo o circuito. a) P 1 > P 2 > P 3 > P 4. b) P 4 > P 3 > P 2 > P 1. c) P 1 = P 2 > P 3 > P 4. d) P 3 > P 4 > P 1 > P 2. e) P 2 > P 1 = P 4 > P Comercialmente é possível adquirir resistores de diferentes resistências elétricas. Geralmente esses resistores estão colocados em uma cápsula e na mesma estão impressos quatro anéis de determinadas cores. O primeiro e o segundo anéis representam números retirados da tabela seguinte de acordo com a sua cor. O terceiro anel representa um fator que deve multiplicar o número obtido a partir dos dois primeiros anéis totalizando o valor mais provável para a resistência do resistor. O quarto anel representa uma margem de erro para a medida da resistência do resistor. Por exemplo: se encontramos uma resistência de 200W com margem de erro de 5%, isso significa que a resistência elétrica desse resistor é um valor compreendido entre 190 W e 210 W. O tipo mais simples é composto basicamente de um recipiente tipo soquete, em geral de porcelana, cujos terminais são ligados por um fio curto, que se derrete quando a corrente que passa por ele atinge determinada intensidade. O chumbo e o estanho são dois metais utilizados para esse fim. O chumbo se funde a 327º C e o estanho, a 232º C. Se a corrente for maior do que aquela que vem especificada no fusível: 10A, 20A, 30A, etc, o seu filamento se funde (derrete). Quanto maior for a corrente especificada pelo fabricante, maior a espessura do filamento. Assim, se a espessura do filamento do fusível suporta no máximo uma corrente de 10A e por um motivo qualquer a corrente exceder esse valor, a temperatura atingida pelo filamento será suficiente para derretê-lo, e desta forma a corrente é interrompida. A tabela seguinte indica os equipamentos que constituem um circuito elétrico residencial alimentada por 220V. Um disjuntor ou fusível indicado para esse circuito deve ter: No resistor representado anteriormente, os anéis são de cores: laranja, verde, azul e prata. A resistência desse resistor está compreendida entre: a) 5 A b) 4 A c) 3 A d) 10 A e) nda 51. É possível utilizar um resistor para medir temperaturas. Em alguns fornos, coloca-se um resistor no seu interior e aplica-se uma ddp 8

9 constante U sobre o mesmo e com um amperímetro acompanha-se a variação da intensidade da corrente elétrica que atravessa o resistor. Com a variação da temperatura no interior do forno, a resistência do resistor se modifica acusando uma variação na indicação do amperímetro. O amperímetro ligado a um forno indica 25 ma para a temperatura ambiente e 20 ma para o forno aquecido. Lembrando que a variação da temperatura T produz uma variação da resistência R 0 para R dada pela equação: R = R 0 (1 +. T), onde é o coeficiente de temperatura do material que constitui o resistor e tem ordem de grandeza de 10-3 C -1. Lembrando que R = U/i, a variação da temperatura do forno é, em C, da ordem de: a) 100 b) 150 c) 250 d) 500 e) nda 52. Dois ferros de passar roupa consomem a mesma potência. O primeiro foi projetado para ser utilizado em uma tensão de 110 V, enquanto que o segundo para uma tensão de 220 V. Nas condições projetadas de utilização dos ferros, é correto afirmar que: a) o consumo de energia será maior para o primeiro ferro, e a corrente que percorrerá o primeiro será maior do que a corrente que percorrerá o segundo ferro. b) o consumo de energia será o mesmo para os dois ferros, e a corrente que percorrerá o primeiro será maior do que a corrente que percorrerá o segundo ferro. c) o consumo de energia será maior para o segundo ferro, e as correntes elétricas que percorrerão cada ferro serão iguais. d) o consumo de energia será o mesmo para os dois ferros e as correntes elétricas que percorrerão cada ferro também serão iguais. 53. A "chave" de um chuveiro elétrico pode ser colocada nas posições "fria", "morna" e "quente". Quando se muda a chave de posição, modifica-se o valor da resistência elétrica do chuveiro. Indique a correspondência VERDADEIRA. a) Água morna - resistência média. b) Água morna - resistência baixa. c) Água fria - resistência média. d) Água quente - resistência alta. 54. Quatro plantas jovens idênticas, numeradas de 1 a 4, desenvolveram-se em ambientes ideais, nos quais apenas a intensidade da iluminação foi diferenciada: a fonte de luz branca provém de quatro circuitos elétricos diferentes - W, X, Y e Z - todos contendo um mesmo tipo de lâmpada de filamento para 127 V, conforme indicam os esquemas adiante.o gráfico a seguir mostra a taxa de crescimento de cada planta após algum tempo. Os circuitos utilizados para a iluminação das plantas 1,2, 3 e 4 foram, respectivamente: a) W, Z, X e Y b) X, Y, Z e W c) Y, Z, W e X d) Z, X, W e Y 55. Três tipos de circuitos elétricos diferentes podem ser montados com uma bateria e três lâmpadas idênticas. Em uma primeira montagem, ao se queimar uma das lâmpadas, as outras duas permanecerão acesas. Em uma segunda montagem, ao se queimar uma das lâmpadas, as outras duas apagarão. Em uma terceira montagem, ao se queimarem duas lâmpadas, a terceira permanecerá acesa. Qual das hipóteses abaixo é verdadeira? a) Todas as lâmpadas da primeira montagem estão em série e todas as da terceira montagem estão em paralelo com a bateria. b) Todas as lâmpadas da segunda montagem estão em paralelo e todas as da terceira montagem estão em série com a bateria. c) Todas as lâmpadas da primeira montagem estão em série e todas as da segunda montagem estão em paralelo com a bateria. d) Todas as lâmpadas da segunda montagem estão em série e todas as da terceira montagem estão em paralelo com a bateria. e) Todas as lâmpadas da primeira montagem estão em paralelo e todas as da terceira montagem estão em série com a bateria. 56. No lustre da sala de uma residência, cuja tensão de entrada é de 110 V, estão colocadas duas lâmpadas "queimadas" de potência nominal igual a 200 W cada, fabricadas para funcionarem ligadas à rede de 220 V. Para substituir as "queimadas" por uma única, que ilumine o ambiente da mesma forma que as duas lâmpadas anteriores iluminavam, será preciso que a especificação desta nova lâmpada seja de a) 400 W V b) 200 W V c) 200 W V d) 100 W V e) 100 W V 57. Na associação a seguir, cada resistor tem uma resistência R. É correto afirmar que: (01) a resistência equivalente entre A e B é R. (02) a resistência equivalente entre A e C é 7R/8. (04) a resistência equivalente entre A e D é R. (08) a resistência equivalente entre B e C é R/2. (16) a resistência equivalente entre B e D é R. 9

10 58. Um circuito e constituído por um gerador (E, r), e dois resistores R 1 = 10 e R 2 = 15, conforme esquema. Sabendo que a intensidade i 1 da corrente em R 1 vale 0,60 A, as correntes no gerador e no resistor R 2 têm intensidades, em amperes, respectivamente de 61. A instalação elétrica de parte de uma residência está esquematizada a seguir. Ela contém um liquidificador (110V-220W), três lâmpadas iguais (110V -110W), uma televisão (110V-55W), uma geladeira (110V-550W), e uma torneira elétrica (110V-700W). O fusível F mais adequado para proteger essa instalação, especificado através de sua corrente máxima, em amperes, é: a) 0,80 e 0,20 b) 1,0 e 0,40 c) 1,2 e 0,60 d) 1,6 e 1,0 e) 2,0 e 1,4 59. A figura a seguir mostra o esquema elétrico de um dos circuitos da cozinha de uma casa, no qual está ligada uma geladeira, de potência especificada na própria figura. Em cada uma das tomadas I e II pode ser ligado apenas um eletrodoméstico de cada vez. Os eletrodomésticos que podem ser usados são: um microondas (120 V W), um liquidificador (120 V W), uma cafeteira (120 V W) e uma torradeira (120 V W). Quanto maior a corrente elétrica suportada por um fio, maior é seu preço. O fio, que representa a escolha mais econômica possível para este circuito, deverá suportar, dentre as opções a seguir, uma corrente de: a) 5 A b) 10 A c) 15 A d) 20 A e) 25 A 60. No circuito esquematizado na figura, o voltímetro e o amperímetro são ideais. O amperímetro indica uma corrente de 2,0 A. Analise as afirmativas seguintes: I. A indicação no voltímetro é de 12,0 V. a) 10 b) 15 c) 20 d) 25 e) Zelita estava aprendendo na escola as propriedades de condução de eletricidade dos materiais. Sua professora de Ciências disse que materiais usados em nosso cotidiano, como madeira, borracha e plástico são, normalmente, isolantes elétricos, e outros, como papel alumínio, pregos e metais em geral, são condutores elétricos. A professora solicitou a Zelita que montasse um instrumento para verificar experimentalmente se um material é condutor ou isolante elétrico. Para montar tal instrumento, além dos fios elétricos, os componentes que Zelita deve utilizar são: a) pilha e lâmpada. b) capacitor e resistor. c) voltímetro e diodo. d) bobina e amperímetro. 63. Nicéia estava aprendendo a fazer instalações elétricas residenciais e foi encarregada de fazer uma instalação na parede lateral a uma escada. Essa instalação deveria conter uma lâmpada, uma tomada e um disjuntor. Era preciso que a lâmpada pudesse ser ligada e desligada, tanto na parte de baixo como na de cima da escada (através dos interruptores 1 e 2, conhecidos como interruptores "three-way"). Por outro lado, era preciso que, quando o disjuntor fosse desligado, para se fazer um conserto na instalação, o circuito não oferecesse perigo de choque a quem fizesse o reparo. A figura seguinte mostra o esquema inicial de Nicéia para esse circuito. (Lembre-se de que o fio denominado "fase" pode apresentar perigo de choque, por ter uma diferença de potencial em relação à Terra, enquanto que o fio denominado "neutro" não apresenta perigo, pois está no mesmo potencial da Terra.). Quando Nicéia apresentou à supervisora o esquema inicial do trabalho, esta concluiu que, para as finalidades pretendidas, estavam instalados, de forma incorreta, III. A potência dissipada no resistor de 6,0Ω é de 6,0 W. Está correta ou estão corretas: a) somente I e III b) todas c) somente I d) somente I e II e) somente II e III 10

11 a) o interruptor 1 e a tomada. b) a tomada e o disjuntor. c) o disjuntor e o interruptor 2. d) os interruptores 1 e A figura adiante representa um ramo de uma instalação elétrica residencial alimentada com uma tensão de 220V. Compõem esse ramo um "relógio medidor de luz", R, duas lâmpadas, L 1 e L 2, um interruptor ligado, S 1, e um interruptor desligado, S 2. Toda vez que Clara liga o interruptor S 2, observa que o "relógio" passa a marcar mais rapidamente. Isso acontece porque a corrente que circula no "relógio medidor de luz", após o interruptor S ser ligado é: a) Quando todos os equipamentos estão funcionando, a resistência elétrica equivalente da residência aumenta, aumentando, também, a corrente, e, por conseguinte, o consumo de energia. b) Todos os equipamentos de dentro da residência estão em paralelo entre si, pois cada um deles pode funcionar, independentemente de os outros estarem funcionando ou não. c) O disjuntor J deve ser colocado no fio fase (F) e não no neutro (N), pois, quando o desligarmos, para, por exemplo, fazermos um determinado serviço elétrico, a casa ficará completamente sem energia, eliminando-se qualquer possibilidade de risco de um choque elétrico. d) O fusível ou disjuntor J está ligado em série com o conjunto dos equipamentos existentes na casa, pois, se o desligarmos, todos os outros componentes eletroeletrônicos ficarão sem poder funcionar. 66. A figura abaixo mostra a chapa de especificações de uma máquina de lavar roupas. Nessa chapa, estão identificadas três grandezas físicas características do equipamento. Essas grandezas são, respectivamente: a) voltagem, freqüência e potência. b) voltagem, período e corrente. c) corrente, freqüência e potência. d) corrente, período e voltagem a) igual à corrente que circulava antes e a tensão é maior que 220V. b) maior que a corrente que circulava antes e a tensão permanece 220V. c) menor que a corrente que circulava antes e a tensão permanece a 220V. d) maior que a corrente que circulava antes e a tensão é menor que 220V. 65. A figura abaixo representa parte do circuito elétrico ideal de uma residência, com alguns dos componentes eletrodomésticos identificados. Na corrente alternada das residências (chamada de monofásica), os dois fios recebem os nomes de "fase" (F) e "neutro" (N) ou "terra" (e não "positivo" e "negativo", como em corrente contínua). O fio fase tem um potencial elétrico de aproximadamente 220V em relação ao neutro ou em relação a nós mesmos (também somos condutores de eletricidade), se estivermos descalços e em contato com o chão. Das quatro afirmativas abaixo, apenas uma está ERRADA. Assinale-a. 67. Ao realizar um experimento de comprovação da Lei de Ohm, um estudante aplicou diferentes correntes, I, num resistor elétrico, R, e obteve, em seus terminais, os valores de voltagem, V, correspondentes, apresentados na tabela abaixo. I(ampère) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 V(volt) 10,0 18,0 33,0 40,0 45,0 66,0 R(ohm) 10,0 9,0 11,0 10,0 9,0 11,0 Sabendo-se que, pela Lei de Ohm, o valor da resistência a ser obtido deveria ser constante, vê-se que a grandeza obtida não apresentou o valor constante previsto pela referida lei. Isso aconteceu: a) porque, durante o experimento, não foram tomados todos os cuidados necessários para a sua realização. b) devido à existência de fontes de erros experimentais, que sempre existem, por mais cuidadosas que sejam as medidas realizadas. c) porque, durante a realização do experimento, o estudante deveria ter eliminado todos os erros experimentais associados às medidas. d) devido ao fato de que, para determinar o valor correto da resistência, o estudante teria de realizar apenas uma medida. 68. A figura abaixo mostra, esquematicamente, uma seção de um circuito elétrico residencial no qualse encontram conectados um chuveiro elétrico, entre os pontos 1 e 2 do circuito, um interruptor,entre os pontos 3 e 4, e um disjuntor de 15A. 11

12 a) o condutor deixar os elétrons totalmente parados, mas o campo elétrico atravessar o condutor com a velocidade da luz. b) os elétrons responsáveis pela corrente elétrica se deslocarem com a velocidade da luz. c) em todas as partes do fio condutor, os elétrons são deslocados pelo campo elétrico, que tem a velocidade da luz. d) os prótons responsáveis pela corrente no fio condutor andarem em alta velocidade. e) os prótons no fio condutor andarem com velocidade maior que os elétrons para chegarem ao filamento da lâmpada quase instantaneamente. Considere que o chuveiro elétrico, quando ligado na posição V (verão), consome uma potência de 2200 watts e, na posição I (inverno), consome uma potência de 4400 watts. A partir dessas informações: a) determine a diferença de potencial elétrico entre os pontos 1 e 2, quando o interruptor estiver desligado. Justifique sua resposta. b) determine a diferença de potencial elétrico entre os pontos 3 e 4, quando o interruptor estiver desligado. Justifique sua resposta. c) determine se o disjuntor está corretamente dimensionado para suportar a carga do chuveiro, quando ligado, em cada uma das posições (verão e inverno). 69. Um eletricista instalou uma cerca elétrica no muro de uma residência. Nas especificações técnicas do sistema, consta que os fios da cerca estão submetidos a uma diferença de potencial 1,0x10 4 V em relação à Terra. O eletricista calculou o valor da corrente que percorreria o corpo de uma pessoa adulta caso esta tocasse a cerca e recebesse uma descarga elétrica. Sabendo-se que a resistência elétrica média de um adulto é de 2,0x10 6 Ω e utilizando-se a lei de Ohm, o valor calculado pelo eletricista para tal corrente, em ampère, deve ser: a) 2,0x10 2 b) 5,0x10-3 c) 5,0x10 3 d) 2,0x Uma ducha elétrica de watts e 220 volts é instalada no banheiro de uma residência. Sempre que ela é ligada na sua potência máxima, o disjuntor (dispositivo elétrico que interrompe a passagem da corrente sempre que esta excede um determinado valor) associado ao circuito da ducha interrompe a corrente. Chamado para sanar o defeito, um eletricista, ao examinar o circuito da ducha, constata que a falha é resultante do dimensionamento do próprio disjuntor. Para resolver o problema, o eletricista deve substituir o disjuntor a) de 5 ampères por um de 10 ampères. b) de 10 ampères por um de 5 ampères. c) de 10 ampères por um de 20 ampères. d) de 20 ampères por um de 10 ampères. 71. No fórum uma testemunha disse à promotora que as luzes do local do crime se acenderam imediatamente depois de acionado o interruptor. Dentre os jurados, um vestibulando, sabendo que as lâmpadas eram incandescentes, logo interpretou esta impressão de instantaneidade como conseqüência de: 72. Lembrando a proposta de Kelvin, pode-se considerar a superfície da Terra e a eletrosfera como um gigantesco capacitor com armaduras esféricas. A diferença de potencial entre tais armaduras é de 3 x 10 5 V e a carga negativa, na superfície da Terra, igual a 10 6 C. Correntes elétricas atmosféricas da ordem de 10 3 A estão continuamente anulando a carga positiva distribuída na atmosfera. Assim, pode-se afirmar que a energia transferida, por hora, pelo campo elétrico às correntes atmosféricas segundo o modelo, é da ordem de: a) 10 3 J. b) 10 8 J. c) 10 9 J. d) J. e) J. 73. As lâmpadas mostradas no desenho são idênticas e têm resistência elétrica interna igual a 2,0 x 10 2 Ω que se comportam como condutores ôhmicos. A diferença de potencial aplicada pela bateria ao circuito vale 120V. Considere um modelo em que a resistência elétrica dos condutores e interna da bateria seja desprezível quando comparada à resistência das lâmpadas. Analisando o circuito, pode-se afirmar que: a) retirando-se as lâmpadas C e D, o brilho das lâmpadas A e B aumenta. b) a resistência elétrica equivalente às resistências elétricas das lâmpadas no circuito vale 7,0 x 10 2 Ω. c) pelo Princípio da Conservação da Carga Elétrica, a corrente elétrica que circula pela lâmpada C vale 0,80 A. d) retirando-se as lâmpadas A e B, a corrente na lâmpada C é de 1,2 A. e) pelo Princípio da Conservação da Energia, a diferença de potencial aplicada à lâmpada B vale 40V. 74. Um transformador, de perdas desprezíveis, é ligado a uma tomada doméstica de 220V e seu secundário a um circuito retificador constituindo-se uma fonte com saída de 6,0V. Quatro lâmpadas idênticas de 25W, 6,0V e filamentos com resistência, aproximadamente, constante estão disponíveis para a montagem de um circuito elétrico 12

13 de corrente contínua. Desprezando-se perdas de energia, pode-se afirmar, EXCETO, que: a) quando todas as lâmpadas forem ligadas em série, a corrente no primário do transformador será menor que 2,0A. b) quando todas as lâmpadas forem ligadas em paralelo, o transformador deverá desenvolver uma potência igual a 1,0 x 10 2 W. c) quando duas das lâmpadas forem ligadas em paralelo e o conjunto ligado em série às outras duas, a corrente que circulará pelo conjunto em paralelo valerá 10A. d) quando todas as lâmpadas forem ligadas em paralelo, a corrente em cada uma vale, aproximadamente, 4,2A. e) quando todas as lâmpadas forem ligadas em série apresentarão o mesmo brilho. 75. Em uma casa há lâmpadas incandescentes de 100W, televisores de 90W, uma geladeira de 300W e um chuveiro elétrico de 3.000W. Sabendo-se que o kwh custa R$0,50 e utilizandose as informações da tabela, o valor na conta de energia elétrica correspondente a 30 dias de consumo é de aproximadamente: Aparelho Lâmpadas Geladeira Televisores Chuveiro elétrico a) R$100,40. b) R$66,60. c) R$72,60. d) R$.172,60 e) R$250,00. Tempo médio diário de utilização por aparelho 4 horas 8 horas 6 horas 0,5 hora d) A corrente elétrica que circula pelo resistor do forno elétrico, após o desligamento do ferro elétrico, é 9,1A. e) A corrente elétrica que circulava no seu resistor valia 2,3A, antes que o ferro elétrico fosse desligado. 77. Para ferver a água para fazer café, o copeiro de uma empresa utiliza um mergulhão (fervedor) de potência 0,8kW. Este equipamento funciona como uma resistência elétrica que dissipa calor no líquido onde está imerso, por efeito Joule. A empresa resolve limitar o consumo de energia com o mergulhão em 48kWh em 30 dias. O copeiro espera 10min para ferver água suficiente para fazer o café. Então, em média, quantas vezes, por dia, o mergulhão poderá ser ligado, respeitando as medidas de economia da empresa? a) 2 b) 6 c) 12 d) 24 e) Freqüentemente encontramos funcionários da empresa de energia elétrica realizando serviço numa rede elétrica energizada utilizando os equipamentos de segurança. Por outro lado, observarmos pássaros pousados nesses mesmos fios energizados, sem sofrerem nenhum choque. Explique por que os pássaros nada sofrem. 79. O gráfico a seguir ilustra a evolução do consumo de eletricidade no Brasil, em GWh, em quatro setores de consumo, no período de 1975 a Na área de serviço de uma casa estão ligados à rede elétrica, simultaneamente, um ferro de engomar, um pequeno forno elétrico e uma lâmpada incandescente, como mostra o diagrama abaixo. A diferença de potencial aplicada à rede elétrica da residência é de 220 V. A potência do ferro é de 5,0 x 10 2 W, a do forno é de 2,0 x 10 3 W e a da lâmpada é de 1,0 x 10 2 W. Num certo momento, o ferro elétrico foi desligado. Considerando as informações disponíveis e que as resistências dos fios da rede e de conexão dos dispositivos são desprezíveis, todas as proposições seguintes estão corretas, EXCETO: a) A corrente elétrica que circula pelo filamento da lâmpada aumentará, desligando-se também o forno elétrico. b) A corrente elétrica total do circuito diminuiu, após o desligamento do ferro elétrico. c) A razão entre os valores da corrente elétrica que circula na lâmpada antes e após o desligamento do ferro elétrico é 1,0. Observa-se que, de 1975 a 2005, houve aumento quase linear do consumo de energia elétrica. Se essa mesma tendência se mantiver até 2035, o setor energético brasileiro deverá preparar-se para suprir uma demanda total aproximada de: a) 405 GWh. d) 750 GWh. b) 445 GWh. e) 775 GWh. c) 680 GWh. No quadro abaixo estão as contas de luz e água de uma mesma residência. Além do valor a pagar, cada conta mostra como calculá-lo, em função do consumo de água (em m3) e de eletricidade (em kwh). Observe que, na conta de luz, o valor a pagar é igual ao consumo multiplicado por um certo fator. Já na conta de água, existe uma tarifa mínima e diferentes faixas de tarifação. 13

14 83. A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico. 80. Suponha que, no próximo mês, dobre o consumo de energia elétrica dessa residência. O novo valor da conta será de: a) R$ 55,20 b) R$ 106,46 c) R$ 802,00 d) R$ 100,00 e) R$ 22, Suponha agora que dobre o consumo d água. O novo valor da conta será de: a) R$ 22,90 b) R$ 106,46 c) R$ 43,82 d) R$ 17,40 e) R$ 22, Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da rede elétrica em que serão ligadas. Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com 127V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lâmpadas concebidas para uma tensão de 120V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudança significativa no consumo de energia elétrica para cerca de 80 milhões de brasileiros que residem nas regiões em que a tensão da rede é de 127V. A tabela abaixo apresenta algumas características de duas lâmpadas de 60W, projetadas respectivamente para 127V (antiga) e 120V (nova), quando ambas encontram-se ligadas numa rede de 127V. Acender uma lâmpada de 60W e 120V em um local onde a tensão na tomada é de 127V, comparativamente a uma lâmpada de 60W e 127V no mesmo local tem como resultado: a) mesma potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. b) mesma potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. c) maior potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. d) maior potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. e) menor potência, menor intensidade de luz e menor durabilidade. Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis: I. Potência do equipamento. II. Horas de funcionamento. III. Número de equipamentos. O valor das frações percentuais do consumo de energia depende de: a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 84. Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes: Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas. Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição inverno ou quente. Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez. Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente. Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades. A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tentativa de, no dia-a-dia, reduzir: a) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos. b) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos. c) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica. d) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica. e) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga. 85. Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da tabela abaixo fossem utilizados diariamente da mesma forma. Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico. 14

15 Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1 KWh é de R$ 0,40, o consumo de energia elétrica mensal dessa casa, é de aproximadamente: a) R$ 135. b) R$ 165. c) R$ 190. d) R$ 210. e) R$ Na avaliação da eficiência de usinas quanto à produção e aos impactos ambientais, utilizam-se vários critérios, tais como: razão entre produção efetiva anual de energia elétrica e potencia instalada ou razão entre potencia instalada e área inundada pelo reservatório. No quadro seguinte, esses parâmetros são aplicados às duas maiores hidrelétricas do mundo: Itaipu, no Brasil, e Três Gargantas, na China. Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cuja massa total seja de 10kg (panelas, janelas, latas etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos utilizouse uma quantidade de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de a) 1 mês. b) 2 meses. c) 3 meses. d) 4 meses. e) 5 meses O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por hora de energia a partir de fontes alternativas. Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração de energia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é de megawatts por hora. Para se ter uma idéia do que isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, gera megawatts de energia por hora. Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação, contém, pelo menos, um erro conceitual ao apresentar valores de produção e de potencial de geração de energia. Esse erro consiste em: a) apresentar valores muito altos para a grandeza energia. b) usar unidade megawatt para expressar os valores de potência. c) usar unidades elétricas para biomassa. d) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora. e) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades. 89. A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico. Com base nessas informações, avalie as afirmativas que se seguem. I. A energia elétrica gerada anualmente e a capacidade nominal máxima de geração da hidrelétrica de Itaipu são maiores que as da hidrelétrica de Três Gargantas. II. Itaipu é mais eficiente que Três Gargantas no uso da potência instalada na produção de energia elétrica. III. A razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório é mais favorável na hidrelétrica Três Gargantas do que em Itaipu. É correto apenas o que se afirma em: a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III. 87. O alumínio se funde a 666 C e é obtido à custa de energia elétrica, por eletrólise transformação realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de C. A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de toneladas, tendo sido consumidos cerca de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal. Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e não-ferrosos em t/dia, das quais 1,5% estimase corresponder ao alumínio. Como medida de economia, em uma residência com 4 moradores, o consumo mensal médio de energia elétrica foi reduzido para 300 kwh. Se essa residência obedece à distribuição dada no gráfico, e se nela há um único chuveiro de 5000 W, pode-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. 15

16 90. Muitas usinas hidroelétricas estão situadas em barragens. As características de algumas das grandes represas e usinas brasileiras estão apresentadas no quadro abaixo. A razão entre a área da região alagada por uma represa e a potência produzida pela usina nela instalada é uma das formas de estimar a relação entre o dano e o benefício trazidos por um projeto hidroelétrico. A partir dos dados apresentados no quadro, o projeto que mais onerou o ambiente em termos de área alagada por potência foi a) Tucuruí. d) Ilha Solteira. b) Furnas. e) Sobradinho. c) Itaipu. 01. B 02. C 03. A 04. A 05. B 06. B 07. E 08. D 09. C 10. C 11. D 12. B 13. B 14. D 15. A 16. E 17. A 18. 1,8 e A 20. B 21. B 22. C 23. C 24. C 25. C 26. B 27. D 28. 1,4,16 e C 30. C 31. C 32. C 33. E e B 36. B 37. D 38. C 39. A 40. B GABARITO 41. D 42. E 43. C 44. D 45. C 46. D 47. B 48. E 49. A 50. A 51. C 52. B 53. A 54. A 55. D 56. D B 59. D 60. A 61. C 62. A 63. B 64. B 65. A 66. A 67. B 68.a) 0 Volt. b) 220 Volts. c) Quando o chuveiro está na posição V (verão), a corrente que circula no circuito é determinada por: Quando o chuveiro está na posição I (inverno), a corrente que circula no circuito é determinada por: 69. B 70. C 71. C 72. D 73. E 74. C 75. C 76. A 77. C 78. O pássaro está apoiado sobre uma superfície praticamente equipotencial, como suas duas patas estão sobre, aproximadamente, o mesmo potencial elétrico e a ddp pode ser considerada nula, logo, não há corrente elétrica atravessando o pássaro(corrente desprezível). 79. C 80. B 81. C 82. D 83. E 84. C 85. E 86. E 87. B 88. D 89. C 90. E 16