Título: Professor: Turma: Lista de exercícios de geradores José Alex. Questão 1. Questão 3

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1 Título: Professor: Turma: Lista de exercícios de geradores José Alex Questão 1 Questão 3 O motorista abasteceu o carro às 7 horas da manhã, quando a temperatura ambiente era de 15 C, e o deixou estacionado por 5 horas, no próprio posto. O carro permaneceu completamente fechado, com o motor desligado e com as duas lâmpadas internas acesas. Ao final do período de estacionamento, a temperatura ambiente era de 40 C. Considere as temperaturas no interior do carro e no tanque de gasolina sempre iguais à temperatura ambiente. (UERJ 2003) Considere que, ao estacionar, a bateria esteja totalmente carregada. (UFPE 2006) No circuito a seguir qual o valor da força eletromotriz, em volts, se a corrente fornecida pela bateria for igual a 9,0 A? Considere desprezível a resistência interna da bateria Determine a porcentagem da carga da bateria que foi consumida, durante o período de estacionamento, apenas devido ao consumo das duas lâmpadas internas, ligadas em paralelo. Dados: especificações elétricas da bateria = 12 V e 50 Ah e especificações elétricas de cada lâmpada interna = 12 V e 10 W. Questão 2 (ITA 2006) Quando se acendem os faróis de um carro cuja bateria possui resistência interna r(i) = 0,050², um amperímetro indica uma corrente de 10A e um voltímetro uma voltagem de 12 V. Considere desprezível a resistência interna do amperímetro. Ao ligar o motor de arranque, observa-se que a leitura do amperímetro é de 8,0A e que as luzes diminuem um pouco de intensidade. Calcular a corrente que passa pelo motor de arranque quando os faróis estão acesos. Questão 4 (FUVEST 2002) As características de uma pilha, do tipo PX, estão apresentadas a seguir, tal como fornecidas pelo fabricante. Três dessas pilhas foram colocadas para operar, em série, em uma lanterna que possui uma lâmpada L, com resistência constante R=3,0². Uma pilha, do tipo PX, pode ser representada, em qualquer situação, por um circuito equivalente, formado por um gerador ideal de força eletromotriz =1,5V e uma resistência interna r=2/3², como representado no esquema a seguir

2 Por engano, uma das pilhas foi colocada invertida, como representado na lanterna. Determine: a) A corrente I, em amperes, que passa pela lâmpada, com a pilha 2 "invertida", como na figura. b) A potência P, em watts, dissipada pela lâmpada, com a pilha 2 "invertida", como na figura. c) A razão F = P/P³, entre a potência P dissipada pela lâmpada, com a pilha 2 "invertida", e a potência P³, que seria dissipada, se todas as pilhas estivessem posicionadas corretamente. Questão 5 (ITA 2003) Em sua aventura pela Amazônia, João porta um rádio para comunicar-se. Em caso de necessidade, pretende utilizar células solares de silício, capazes de converter a energia solar em energia elétrica, com eficiência de 10%. Considere que cada célula tenha 10 cm de área coletora, sendo capaz de gerar uma tensão de 0,70 V, e que o fluxo de energia solar médio incidente é da ordem de 1,0 x 10 W/m. Projete um circuito que deverá ser montado com as células solares para obter uma tensão de 2,8 V e corrente mínima de 0,35 A, necessárias para operar o rádio. Questão 7 (ITA 2004) Na prospecção de jazidas minerais e localização de depósitos subterrâneos, é importante o conhecimento da condutividade elétrica do solo. Um modo de medir a condutividade elétrica do solo é ilustrado na figura. Duas esferas metálicas A e B, idênticas, de raio r, são profundamente enterradas no solo, a uma grande distância entre as mesmas, comparativamente a seus raios. Fios retilíneos, isolados do solo, ligam as esferas a um circuito provido de bateria e um galvanômetro G. Conhecendo-se a intensidade da corrente elétrica e a força eletromotriz da bateria, determina-se a resistência R oferecida pelo solo entre as esferas. Questão 6 (ITA 2003) Um gerador de força eletromotriz e e resistência interna r = 5 R está ligado a um circuito conforme mostra a figura. O elemento R(s) é um reostato, com resistência ajustada para que o gerador transfira máxima potência. Em um dado momento o resistor R é rompido, devendo a resistência do reostato ser novamente ajustada para que o gerador continue transferindo máxima potência. Determine a variação da resistência do reostato, em termos de R. Sabendo que R C = /œ, em que œ é a condutividade do solo, C é a capacitância do sistema e e a constante dielétrica do solo, pedem-se: a) Desenhe o circuito elétrico correspondente do sistema esquematizado e calcule a capacitância do sistema. b) Expresse œ em função da resistência R e do raio r das esferas. 2

3 Questão 8 (UERJ 2001) Comercialmente, os resistores têm seus valores de resistência identificados a partir de um código de três cores, impressas sob a forma de anéis no próprio corpo do resistor. As cores utilizadas nos anéis A, B e C correspondem aos números indicados na seguinte tabela: Nessa convenção, A e B são, respectivamente, os algarismos da dezena e da unidade e C é a potência de 10 do valor da resistência em ohms. Considere 1 cal 4,2 J. Em um dia de calor, o circo fica repleto de ventiladores ligados a tomadas de 110V. Sabe-se que, quando suas pás são bloqueadas por um esforço mecânico externo, o ventilador é percorrido por uma corrente de intensidade igual a 5,0A. Determine a resistência interna do motor desse ventilador e a seqüência de cores CBA de um resistor comercial equivalente. Questão 10 (UFES 2001) Um mol de um gás ideal está contido no interior de um cilindro provido de um êmbolo de peso constante que pode deslizar livremente. A parede lateral do cilindro e o êmbolo são adiabáticos. A base do cilindro permite ao gás absorver 70% do calor gerado por efeito Joule na resistência r do circuito mostrado na figura. O trabalho realizado pelo gás, por unidade de tempo, é igual a 20% da potência dissipada na resistência r. A diferença de potencial nos pólos de cada bateria é. A constante universal dos gases perfeitos é R. Questão 9 (UFC 2002) No circuito a seguir, quando a chave S está aberta, a potência dissipada no resistor R³ esquerdo é P. Quando a chave S é fechada, a potência total dissipada nos dois resistores R³ tem o mesmo valor P. Calcule o valor de R, em termos de R³. A resistência interna da fonte de fem E é desprezível. Sabendo que a potência dissipada na resistência r é 4 /r, determine a) a corrente elétrica em cada bateria; b) a variação da energia interna do gás por unidade de tempo; c) a variação da temperatura do gás por unidade do tempo. 3

4 Questão 11 (UFES 2002) O percurso de uma locomotiva entre duas estações de metrô consiste em um trecho horizontal alto, um trecho em declive de inclinação constante e um trecho horizontal baixo, conforme figura. A locomotiva tem massa M e faz quase todo o percurso com velocidade constante de módulo v, sofrendo desaceleração apenas no trecho referente ao da chegada à estação de destino. A locomotiva utiliza como freio um gerador elétrico de corrente contínua, de força eletromotriz e de resistência interna ajustável. Esse freio eletromecânico transforma energia mecânica em energia elétrica. A perda de energia por atrito é desprezível. Com o resistor imerso em 240g de água, a chave S é ligada, permitindo que o circuito seja atravessado por uma corrente elétrica de intensidade igual a 3,0A. Considerando que não há dissipação de energia nos fios de ligação e que a energia liberada no resistor é utilizada integralmente para aquecer a água, determine: a) a resistência interna da bateria; b) a d.d.p. nos terminais da bateria; c) a potência útil e a eficiência do gerador; a) No trecho em declive a resistência interna do gerador é ajustada para um valor r³, levando o gerador a fornecer a corrente elétrica I³. Nessas circunstâncias, o tempo gasto pela locomotiva para percorrer esse trecho é igual a ³. Determine o desnível vertical entre as estações. b) No trecho de desaceleração, a resistência interna é reajustada para um valor desprezível, e a corrente no gerador passa a valer I = 5 I³. Calcule o tempo gasto para a locomotiva parar. Questão 12 (UFF 2000) Uma bateria B, de força eletromotriz =12V e resistência interna r desconhecida, é conectada a um circuito elétrico que contém um resistor de resistência R=3,5² e uma chave S. Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g C 1,0J = 0,24 cal d) a energia absorvida pela água durante os 10 min que sucedem à ligação de S; e) a variação da temperatura da água 10 min após S ser ligada. Questão 13 (UFF 2004) Para determinar a resistência interna r de uma pilha, de força eletromotriz = 1,50V, um estudante monta o circuito adiante. Ele utiliza um resistor de resistência R, um voltímetro V e um amperímetro A. 4

5 Com a chave S fechada na posição (1), o voltímetro e o amperímetro fornecem, respectivamente, as seguintes leituras: 1,45V e 0,50 A.Considerando o voltímetro e o amperímetro como sendo ideais e a resistência dos fios conectores desprezível, a) calcule a resistência interna r da pilha; b) calcule a resistência R; c) faça uma previsão de qual será a leitura no voltímetro quando a chave S estiver aberta, justificando sua resposta; d) determine as leituras no amperímetro e no voltímetro quando a chave S estiver fechada na posição (2). Questão 14 (UFLA 2003) O circuito elétrico mostrado a seguir é alimentado por uma fonte de força eletromotriz (fem) com resistência elétrica interna r = 2². Considerando a tensão V(CD) = 10V entre os pontos C e D, calcule os itens a seguir. a) Resistência equivalente entre os pontos A e G. b) Corrente que a fonte fornece ao circuito. c) Força eletromotriz da fonte. d) Potência dissipada pela resistência interna da fonte. Questão 15 (UFPE 96) Uma bateria elétrica real equivale a uma fonte ideal com força eletromotriz em série com uma resistência R, como mostra a figura a seguir. Quando os terminais A e B são ligados em curto circuito a corrente é de 10 A. Quando se coloca entre os pontos A e B uma resistência de 1,8 ² a corrente é de 5 A. Qual o valor de, em volts? Questão 16 (UFPE 2000) Certa bateria de automóvel de 12V fornece 6,0kWh de energia. Admitindo-se que ela possa manter os 12V durante uma hora, quanta carga será transferida de um terminal para outro da bateria, em unidades de 10 C? Questão 17 (UFRJ 96) A figura ilustra o dispositivo usado para medir a força eletromotriz de um gerador. Nele, um gerador de força eletromotriz igual a 12 V e resistência interna igual a 1 ² é ligado a um fio condutor ôhmico AB, de comprimento L, seção uniforme, e resistência total RÛ½ = 5 ². O pólo negativo do gerador, de força eletromotriz E desconhecida, é ligado à extremidade B do condutor. Em série com esse gerador há um amperímetro ideal. A extremidade C pode ser ligada a qualquer ponto do condutor entre as extremidade A e B. Por tentativas, verifica-se que quando a extremidade C é colocada a uma distância l/4 de A, a intensidade da corrente que passa pelo amperímetro torna-se nula. Calcule a força eletromotriz E. 5

6 Questão 18 (UFRJ 2002) O circuito da figura a seguir é formado por duas baterias idênticas e ideais B e B, dois amperímetros A e A com resistências internas nulas e uma chave C. Quando a chave está aberta, a corrente indicada em ambos os amperímetros vale 2,0 A. Considere os fios de ligação com resistência desprezível. Questão 20 (UFRRJ 99) O gráfico a seguir representa a curva característica de um gerador. Analisando as informações do gráfico, determine: a) a resistência interna do gerador. Calcule a corrente indicada em cada um dos amperímetros quando a chave C estiver fechada. Questão 19 (UFRJ 2006) Uma bateria comercial de 1,5V é utilizada no circuito esquematizado a seguir, no qual o amperímetro e o voltímetro são considerados ideais. Varia-se a resistência R, e as correspondentes indicações do amperímetro e do voltímetro são usadas para construir o seguinte gráfico de voltagem (V) versus intensidade de corrente (I). b) a corrente de curto-circuito do gerador. Questão 21 (UFRRJ 2000) O gráfico a seguir representa a curva de uma bateria de certa marca de automóvel. Quando o motorista liga o carro tem-se a corrente máxima ou corrente de curto circuito. Neste caso: a) qual a resistência interna da bateria? Usando as informações do gráfico, calcule: a) o valor da resistência interna da bateria; b) a indicação do amperímetro quando a resistência R tem o valor 1,7². b) qual a máxima potência útil desta bateria? Questão 22 (UFSCAR 2001) Uma lanterna utiliza uma lâmpada miniatura e uma pilha pequena, tipo AA, cuja fem nominal é =1,5V. Sabe-se que essa lâmpada acende exatamente de 6

7 acordo com suas especificações: 1,2V; 3,6W. a) Desenhe o esquema do circuito dessa lanterna. Determine a resistência interna da pilha. b) Suponha que você quer utilizar essa pilha para acender duas lâmpadas iguais à da lanterna. Desenhe o esquema de um circuito capaz de acendê-las. Elas acenderiam de acordo com suas especificações? Justifique. Admita que as resistências dos filamentos dessas lâmpadas sejam constantes. Questão 23 (UNB 96) O diagrama a seguir mostra parte do circuito elétrico de um automóvel nacional. Nele, encontram-se representados a bateria de 12 V, os faróis, o motor de arranque (MA) e duas chaves de acionamento elétrico. C representa o interruptor que liga e desliga os faróis e C representa a chave de ignição (ou de partida) do automóvel. Quando apenas os faróis estão ligados, a corrente elétrica, de aproximadamente 12 A, que circula pelo circuito, faz com que eles brilhem normalmente. Todavia, quando a chave C é fechada, o motor de arranque, para girar o eixo do motor, que está parado, solicita da bateria uma corrente bem elevada, de 212,4 A. Nesse momento, a diferença de potencial (ddp) medida pelo voltímetro sofre uma redução, o amperímetro passa a indicar 7,6 A e a luminosidade dos faróis perde intensidade. Sabendo que a resistência interna da bateria é igual a 0,02 ² e considerando que os instrumentos de medição não interferem nas grandezas elétricas do circuito, determine, em volts, a ddp indicada pelo voltímetro. Multiplique o seu resultado por 10 e, depois, despreze a parte fracionária, caso exista. Questão 24 (UNB 97) Um material é denominado supercondutor quando, abaixo de uma certa temperatura, chamada de temperatura crítica (TÝ), passa a ter resistência nula, característica que justifica o nome do material. Considere que, no circuito adiante esquematizado, o resistor R seja feito de um material supercondutor, cuja temperatura crítica seja TÝ=2,0 C. O valor da resistência R, para temperaturas acima de TÝ, é igual a 20². A lâmpada L, colocada no circuito para indicar a circulação de corrente, possui resistência interna de 2². Calcule, em ampéres, a corrente elétrica do circuito, a uma temperatura ambiente de 25 C. Desconsidere a parte fracionária do seu resultado, caso exista. Questão 25 (UNESP 89) É dado o circuito a seguir, em que é uma bateria de f.e.m. desconhecida e resistência interna r também desconhecida e R é uma resistência variável. Verifica-se que, para R = 0 a corrente no circuito é i³ = 4,0 A e para R = 13,5 ², a corrente é i = 0,40 A. Calcule a f.e.m. da bateria e a sua resistência interna r. 7

8 Questão 26 (UNESP 94) Três resistores de 40 ohms cada um são ligados a uma bateria de f.e.m. (E) e resistência interna desprezível, como mostra a figura. amperímetro não tenham resistência elétrica e a resistência elétrica do voltímetro seja infinita. b) em condições reais, em que as resistências elétricas da bateria, do amperímetro e do voltímetro são r=1,0², Ra=50² e Rv=10000², respectivamente, desprezando apenas a resistência dos fios de ligação. (Nos seus cálculos, não é necessário utilizar mais de três algarismos significativos.) Quando a chave "C" está aberta, a corrente que passa pela bateria é 0,15A. a) Qual é o valor da f.e.m. (E)? b) Que corrente passará pela bateria, quando a chave "C" for fechada? Questão 27 (UNESP 2001) O poraquê ('Electrophorus electricus') é um peixe provido de células elétricas (eletrócitos) dispostas em série, enfileiradas em sua cauda. Cada célula tem uma fem=60mv (0,060V). Num espécime típico, esse conjunto de células é capaz de gerar tensões de até 480V, com descargas que produzem correntes elétricas de intensidade máxima de até 1,0A. a) Faça um esquema representando a associação dessas células elétricas na cauda do poraquê. Indique, nesse esquema, o número n de células elétricas que um poraquê pode ter. Justifique a sua avaliação. b) Qual a potência elétrica máxima que o poraquê é capaz de gerar? Questão 29 O texto abaixo refere-se às questões: 29 a 30 Nos circuitos de corrente contínua, constituídos por baterias, resistores e capacitores, diversamente combinados, os valores de tensão e corrente elétricas nos ramos podem ser calculados de acordo com as Regras de Kirchhoff: - Quando se percorre uma malha fechada de um circuito, as variações de potencial têm uma soma algébrica que é igual a zero. - Em qualquer nó do circuito, onde a corrente se divide, a soma das correntes que fluem para o nó é igual à soma das correntes que saem do nó. (Adaptado de Paul Tipler. "Física". v. 3. Rio de Janeiro: LTC. p. 145) (PUCCAMP 2005) Um circuito e constituido por um gerador (E, r), e dois resistores R = 10 ² e R = 15 ², conforme esquema. Questão 28 (UNESP 2001) No circuito da figura, a fonte é uma bateria de fem =12V. o resistor tem resistência R=1000², V representa um voltímetro e A um amperímetro. Determine a leitura desses medidores: a) em condições ideais, ou seja, supondo que os fios e o 8

9 e) 1, Sabendo que a intensidade i da corrente em R vale 0,60 A, as correntes no gerador e no resistor R têm intensidades, em amperes, respectivamente de 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 Questão 30 (PUCCAMP 2005) Quatro pilhas de 1,5 V cada são ligadas em série para alimentar o funcionamento de 1 lâmpada de dados nominais 12 V-9 W. Nessas condições, a potência da lâmpada em funcionamento será, em watts, igual a a) 8,0 b) 6,25 c) 6,0 d) 4,5 e) 2,25 Questão 31 (UFC 2000) No circuito a seguir, D é um dispositivo cujo comportamento depende da diferença de potencial aplicada sobre ele: comporta-se como um resistor normal de resistência igual a 5², enquanto a diferença de potencial entre seus extremos for inferior a 3,0 volts e, impede que essa diferença de potencial ultrapasse 3,0 volts, mesmo que a f.e.m., E, da bateria (ideal) aumente. A f.e.m., E, está aumentando continuamente. Quando E atingir 12 volts, o valor da corrente no circuito será, em amperes: a) 0,5 b) 0,8 c) 0,9 d) 1,0 Questão 32 (CESGRANRIO 90) Pilhas de lanterna estão associadas por fios metálicos, segundo os arranjos: igando-se resistores entre os pontos terminais livres, pode-se afirmar que as pilhas estão eletricamente em: a) paralelo em I, II, e III; b) paralelo em III e IV; c) série em I, II, e III; d) série em IV e V; e) série em III e V. Questão 33 (ENEM 2002) Na comparação entre diferentes processos de geração de energia, devem ser considerados aspectos econômicos, sociais e ambientais. Um fator economicamente relevante nessa comparação é a eficiência do processo. Eis um exemplo: a utilização do gás natural como fonte de aquecimento pode ser feita pela simples queima num fogão (uso direto), ou pela produção de eletricidade em uma termoelétrica e uso de aquecimento elétrico (uso indireto). Os rendimentos correspondentes a cada etapa de dois desses processos estão indicados entre 9

10 parênteses no esquema. Questão 35 (FGV 2008) A unidade de medida de potencial elétrico do Sistema Internacional é o volt (V), que também é unidade da grandeza física chamada a) força elétrica. b) carga elétrica. c) corrente elétrica. d) força eletromotriz. e) campo magnético. a comparação das eficiências, em termos globais, entre esses dois processos (direto e indireto), verifica-se que a) a menor eficiência de P deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da termoelétrica. b) a menor eficiência de P deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento na distribuição. c) a maior eficiência de P deve-se ao alto rendimento do aquecedor elétrico. d) a menor eficiência de P deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da fornalha. e) a menor eficiência de P deve-se, sobretudo, ao alto rendimento de sua distribuição. Questão 34 (FATEC 95) Três pilhas de f.e.m E = 1,5 V e resistência interna r = 1,0 ² são ligadas como na figura a seguir. Questão 36 (FUVEST 89) No circuito esquematizado, onde i = 0,6 A, a força eletromotriz E vale a) 48 V b) 36 V c) 24 V d) 12 V e) 60 V Questão 37 (FUVEST 97) O circuito da figura é formado por 4 pilhas ideais de tensão V e dois resistores idênticos de resistência R. Podemos afirmar que as correntes i e i, indicadas na figura, valem A corrente que circula pelas pilhas é de a) 0,50 A, no sentido horário. b) 0,50 A, no sentido anti-horário. c) 1,5 A, no sentido horário. d) 2,0 A, no sentido anti-horário. e) 2,0 A, no sentido horário. 10

11 lâmpada tem resistência R = 4 ² e o voltímetro indica VÛ (situação II), de tal forma que V³ / VÛ = 1,2. Dessa experiência, conclui-se que o valor de R³ é a) i = 2 V/R e i = 4 V/R b) i = zero e i = 2 V/R c) i = 2 V/R e i = 2 V/R d) i = zero e i = 4 V/R e) i = 2 V/R e i = zero Questão 38 (FUVEST 2004) Seis pilhas iguais, cada uma com diferença de potencial V, estão ligadas a um aparelho, com resistência elétrica R, na forma esquematizada na figura. Nessas condições, a corrente medida pelo amperímetro A, colocado na posição indicada, é igual a a) V/R b) 2V/R c) 2V/3R d) 3V/R e) 6V/R Questão 39 (FUVEST 2006) Uma bateria possui força eletromotriz e resistência interna R³. Para determinar essa resistência, um voltímetro foi ligado aos dois pólos da bateria, obtendo-se V³ = (situação I). Em seguida, os terminais da bateria foram conectados a uma lâmpada. Nessas condições, a a) 0,8 ² b) 0,6 ² c) 0,4 ² d) 0,2 ² e) 0,1 ² Questão 40 (ITA 2003) No Laboratório de Plasmas Frios do ITA é possível obter filmes metálicos finos, vaporizando o metal e depositando-o por condensação sobre uma placa de vidro. Com o auxílio do dispositivo mostrado na figura, é possível medir a espessura e de cada filme. Na figura, os dois geradores são idênticos, de f.e.m. E = 1,0 V e resistência r = 1,0 ², estando ligados a dois eletrodos retangulares e paralelos, P e P, de largura b = 1,0 cm e separados por uma distância a = 3,0 cm. Um amperímetro ideal A é inserido no circuito, como indicado. Supondo que após certo tempo de deposição é formada sobre o vidro uma camada uniforme de alumínio entre os eletrodos, e que o amperímetro acusa uma corrente i = 0,10 A, qual deve ser a espessura e do filme? (resistividade do alumínio = 2,6. 10 ².m). a) 4,1. 10 ª cm b) 4,1. 10 ª m c) 4,3. 10 ª m d) 9,7. 10 ª m e) n. d. a. 11

12 Questão 41 (MACKENZIE 96) No circuito a seguir, a corrente que passa pelo amperímetro ideal tem intensidade 2 A. Invertendo a polaridade do gerador de f.e.m., a corrente do amperímetro mantém o seu sentido e passa a ter intensidade 1 A. A f.e.m. vale: a) r + r b) r - r c) r - r d) r + r /2 e) r - r /2 Questão 43 (MACKENZIE 2008) Em uma experiência no laboratório de Física, observa-se, no circuito a seguir, que, estando a chave ch na posição 1, a carga elétrica do capacitor é de 24 C. Considerando que o gerador de tensão é ideal, ao se colocar a chave na posição 2, o amperímetro ideal medirá uma intensidade de corrente elétrica de a) 10 V b) 8 V c) 6 V d) 4 V e) 2 V Questão 42 (MACKENZIE 96) Duas baterias têm mesma força eletromotriz ( = ) e resistências internas respectivamente iguais a r e r. Elas são ligadas em série a um resistor externo de resistência R. O valor de R que tornará nula a diferença de potencial entre os terminais da primeira bateria será igual a: a) 0,5 A b) 1,0 A c) 1,5 A d) 2,0 A e) 2,5 A Questão 44 (PUCCAMP 95) Uma fonte de tensão ideal F, cuja força eletromotriz é 12 volts, fornece uma corrente elétrica de 0,50 ampéres para um resistor R, conforme indica o esquema a seguir. Se essa fonte de tensão F for substituída 12

13 por outra, também de 12 volts, a corrente elétrica em R será de 0,40 ampéres. A resistência interna da nova fonte de tensão é, em ohms, igual a a) 0,10 b) 0,60 c) 1,2 d) 3,0 e) 6,0 pelos amperímetros representados nos circuitos. Questão 45 (PUCMG 97) Em certo aparelho elétrico encontra-se a seguinte indicação: 1800 CALORIAS/MINUTO. A respeito dessa informação, são feitas três afirmativas: Dado: 1 cal = 4 J I. A indicação mostra a força eletromotriz do aparelho. II. A indicação corresponde a uma potência de 120 watts. III. A indicação sugere que a corrente elétrica que circula na resistência do aparelho é de 15 amperes, quando ligado a uma ddp de 120 volts. Assinale: a) se todas as afirmativas estiverem corretas. b) se todas as afirmativas estiverem incorretas. c) se apenas as afirmativas I e II estiverem incorretas. d) se apenas as afirmativas I e III estiverem incorretas. e) se apenas as afirmativas II e III estiverem incorretas. opção que contém as informações compatíveis com os circuitos e os dados fornecidos é: a) a resistência tem o valor de 24 ohms e a resistência interna é nula. b) a resistência tem o valor de 24 ohms e a resistência interna é 12 ohms. c) a resistência tem o valor de 48 ohms e a resistência interna é nula. d) a resistência tem o valor de 48 ohms e a resistência interna é 12 ohms. e) a resistência não pode ser determinada com os dados fornecidos. Questão 47 (PUCMG 99) Uma fonte comprada como sendo uma fonte de 12 V foi ligada de acordo com os circuitos I e II, mostrados abaixo. Sendo todos os resistores utilizados iguais, foi medida uma corrente de 0,33 amperes com o circuito I e uma corrente de 0,25 amperes para o circuito II, pelos amperímetros representados nos circuitos, a potência dissipada nas resistências: a) é 4 watts para o circuito A e 3 watts para o circuito B. b) é 8 watts para o circuito A e 12 watts para o circuito B. c) é 12 watts para os dois circuitos. d) é 12 watts para o circuito A e 18 para o circuito B. e) não pode ser determinada com os dados fornecidos. Questão 46 (PUCMG 99) Uma fonte comprada como sendo uma fonte de 12V foi ligada de acordo com os circuitos I e II, mostrados a seguir. Sendo todos os resistores utilizados iguais, foi medida uma corrente de 0,33 amperes com o circuito I e uma corrente de 0,25 amperes para o circuito II, 13

14 Questão 48 (PUCPR 99) O circuito representado é formado pelo gerador de F.E.M. 60V, resistência interna 1² e por resistores. A corrente no resistor de 9² e a diferença de potencial entre os pontos A e B são respectivamente: a) 4A, 4V. b) 2A, 6V. c) 4A, 8V. d) 2A, 2V. e) 3,3A, 6,6V. diferença de potencial, em volts, entre os pontos A e B é a) 4,0 b) 6,0 c) 8,0 d) 10 e) 12 Questão 50 (UECE 2008) Uma pilha de f.e.m. igual a 3,6 V tem uma carga inicial de 600 ma.h. Supondo que a diferença de potencial entre os pólos da pilha permaneça constante até que a pilha esteja completamente descarregada, o tempo (em horas) que ela poderá fornecer energia à taxa constante de 1,8 W é de: a) 2,4 b) 1,2 c) 3,6 d) 7,2 Questão 51 Questão 49 (PUCRS 2002) Uma bateria nova de força eletromotriz E = 12V e resistência interna desprezível está ligada a dois resistores, R =4,0² e R =8,0², conforme o esquema: (UEL 96) A diferença de potencial obtida nos terminais de um gerador é 12 volts. Quando esses terminais são colocados em curto-circuito, a corrente elétrica fornecida pelo gerador é 5,0 ampéres. Nessas condições, a resistência interna do gerador é, em ohms, igual a a) 2,4 b) 7,0 c) 9,6 d) 17 e) 60 14

15 Questão 52 (UEL 97) O gráfico a seguir, representa a ddp U em função da corrente i para um determinado elemento do circuito. om a chave aberta o voltímetro indica 6,0V. Fechado a chave, o voltímetro indica 5,0V. Nessas condições, a resistência interna r do gerador, em ohms, vale a) 2,0 b) 4,0 c) 5,0 d) 6,0 e) 10 Questão 54 (UEL 98) O gráfico a seguir representa a curva característica de um gerador, isto é, a ddp nos seus terminais em função da corrente elétrica que o percorre. elas características do gráfico, o elemento é um a) gerador de resistência interna 2,0 ² b) receptor de resistência interna 2,0 ² c) resistor de resistência elétrica 2,0 ² d) gerador de resistência interna 1,0 ² e) receptor de resistência interna 1,0 ² Questão 53 (UEL 98) O circuito esquematizado é constituído por um gerador G de f.e.m. E resistência interna r, um resistor de resistência R=10², um voltímetro ideal V e uma chave interruptora Ch. potência máxima que esse gerador pode fornecer ao circuito externo, em watts, vale a) 400 b) 300 c) 200 d) 100 e) 40,0 Questão 55 (UEPG 2001) Sobre o circuito esquematizado abaixo, de uma lanterna comum, de uso geral, considerando que ela tem três pilhas de força eletromotriz igual, com 1,5 Volts cada uma, assinale o que for correto. 15

16 01) A resistência interna dessa associação de três geradores (pilhas) é igual à do gerador de maior resistência interna. 02) A força eletromotriz dessa associação de três geradores (pilhas) é igual à soma das forças eletromotrizes dos geradores (pilhas) individuais. 04) As pilhas dessa lanterna são geradores cuja energia é retirada da reação química dos elementos que os compõem. 08) O esgotamento das pilhas de uma lanterna como essa significa que a resistência delas aumentou a ponto de reduzir a valores desprezíveis a corrente que passa pelos circuitos externos a elas. 16) A explicação para o fato de que, quando mantida ligada, depois determinado tempo a lanterna deixa de iluminar está em que a força eletromotriz de seus geradores (pilhas) diminui até o esgotamento de toda a energia. Nessas condições podemos dizer que ( ) a força eletromotriz da bateria é igual a 3,00 V. ( ) a resistência interna da bateria é igual a 1,50². ( ) para a corrente de 1,00 A, a potência dissipada na resistência R é igual a 3,00 W. ( ) quando a diferença de potencial sobre R for igual a 2,25 V, a quantidade de carga que a atravessa em 10 s é igual a 22,5 C. Questão 58 (UFMS 2005) O circuito a seguir apresenta um gerador de força eletromotriz e resistência interna r, associado a dois resistores de resistências 12R e 6R, controlados por uma chave K. É correto afirmar que Questão 56 (UERJ 2004) Uma lanterna funciona com duas pilhas iguais de 1,5 V ligadas em série e uma lâmpada que consome 0,6 W quando submetida a uma tensão de 3 V. Ao ligarmos a lanterna, a tensão aplicada sobre a lâmpada vale 2,5 V. A resistência interna, em ohms, de cada pilha, tem o valor de: a) 1,5 b) 1,8 c) 3,0 d) 5,0 Questão 57 (UFG 2003) Para investigar o desempenho de uma bateria B, foi montado o circuito abaixo, em que V e A representam, respectivamente, um voltímetro e um amperímetro ideais. A resistência R é variável e os fios de ligação têm resistências desprezíveis. a) a resistência elétrica do circuito será igual a 6R + r, com a chave K aberta. b) a resistência elétrica do circuito será igual a 2R + r, com a chave K fechada. c) a máxima intensidade de corrente no circuito será igual a /6r. d) a intensidade de corrente na chave K fechada será igual a /(4R + r). e) a potência dissipada na associação das resistências 12R e 6R será máxima se R = r /4, com a chave K fechada. 16

17 Questão 59 (UFMS 2006) Uma bateria B, de força eletromotriz E = 12 V e resistência interna r desconhecida, é conectada a um circuito elétrico, conforme a figura a seguir, que contém um resistor de resistência R = 3,5 ² e uma chave S. Com o resistor R imerso em 240 g de água, a chave S é ligada, permitindo que o circuito seja atravessado por uma corrente elétrica de intensidade igual a 3,0 A. Considere que não há dissipação de energia nos fios de ligação e que a energia liberada no resistor é utilizada integralmente para aquecer a água. (Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g C; 1,0 J = 0,24 cal) Questão 61 (UFPE 2008) A figura representa a corrente I, que atravessa uma bateria ligada a um circuito elétrico não mostrado na figura. A tabela fornece cinco conjuntos de resultados obtidos com baterias diferentes e o mesmo circuito. A força eletromotriz, a resistência interna r, a corrente elétrica I e a polaridade (terminal 1) de cada bateria estão indicadas na tabela. Em qual dos casos ocorre maior transferência de bateria para o circuito? Questão 62 Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (01) a resistência interna da bateria é de 0,5 ². (02) a diferença de potencial nos terminais da bateria é de 12 V. (04) a potência útil da bateria é de 31,5 W. (08) a energia absorvida pela água, durante os 10 min que sucedem à ligação da chave S é de 315 J. (16) a variação da temperatura da água, 10 min após a chave S ser ligada, é de 9,45 C. (UFPI 2001) Os dois circuitos mostrados a seguir são alimentados por duas fontes de tensão alternada senoidal, como as que temos em nossas residências. A tensão (voltagem) no circuito 2 é o dobro da tensão no circuito 1. O circuito 2 tem um diodo em série que deixa passar corrente apenas em um sentido. Sejam P e P as potências dissipadas no resistor R dos circuitos 1 e 2, respectivamente. A razão P /P vale: Questão 60 (UFPE 2002) Uma bateria elétrica possui uma força eletromotriz de 1,5V e resistência interna 0,1². Qual a diferença de potencial, em V, entre os pólos desta bateria se ela estiver fornecendo 1,0A a uma lâmpada? a) 1,5 b) 1,4 c) 1,3 d) 1,2 e) 1,0 17

18 a) 1/4 b) 1/2 c) 1 d) 2 e) 4 Questão 63 (UFPI 2001) Uma lâmpada incandescente comum é ligada a uma pilha de cinco maneiras diferentes, como mostrado a seguir. Qual das alternativas representa uma possibilidade de luz acesa? Questão 65 (UFRS 98) No circuito da figura a seguir, o amperímetro A registra uma corrente i=0,2a. Cada um dos três resistores representados na figura tem resistência R=40². Qual é a potência dissipada pelo par de resistores associados em paralelo? a) 0.8 W b) 1,6 W c) 3,2 W d) 8,0 W e) 16,0 W Questão 64 (UFRS 96) Um gerador possui uma força eletromotriz de 10V. Quando os terminais do gerador estão conectados por um condutor com resistência desprezível, a intensidade da corrente elétrica no resistor é 2A. Com base nessas informações, analise as seguintes afirmativas. I - Quando uma lâmpada for ligada aos terminais do gerador, a intensidade da corrente elétrica será 2A. II - A resistência interna do gerador é 5². III - Se os terminais do gerador forem ligados por uma resistência elétrica de 2², a diferença de potencial elétrico entre eles será menor do que 10V. Questão 66 (UFRS 2006) O circuito a seguir representa três pilhas ideais de 1, 5 V cada uma, um resistor R de resistência elétrica 1, 0 ² e um motor, todos ligados em série. (Considere desprezível a resistência elétrica dos fios de ligação do circuito.) Quais das afirmativas estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 18

19 A tensão entre os terminais A e B do motor é 4, 0 V. Qual é a potência elétrica consumida pelo motor? a) 0, 5 W. b) 1, 0 W. c) 1, 5 W. d) 2, 0 W e) 2, 5 W. Questão 67 (UFSC 2000) No circuito a seguir representado, temos duas baterias de forças eletromotrizes =9,0V e =3,0V, cujas resistências internas valem r =r =1,0². São conhecidos, também, os valores das resistências R =R =4,0² e Rƒ=2,0². V, V e Vƒ são voltímetros e A é um amperímetro, todos iguais: decrescente e limitada à região contida no primeiro quadrante do gráfico. II. Quando o gerador é uma pilha em que a resistência interna varia com o uso, a partir do momento em que o produto dessa resistência pela corrente elétrica se iguala à força eletromotriz, a pilha deixa de alimentar o circuito. III. Em um gerador real conectado a um circuito elétrico, a diferença de potencial entre seus terminais é menor que a força eletromotriz. Está correto o contido em a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. Questão 69 (UFSM 2003) No circuito da figura, a corrente no resistor R é de 2A. O valor da força eletromotriz da fonte ( ) é, em V, Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S): 01. A bateria está funcionando como um gerador de força eletromotriz e a bateria como um receptor, ou gerador de força contraeletromotriz. 02. A leitura no amperímetro é igual a 1,0A. 04. A leitura no voltímetro V é igual a 2,0 V. 08. A leitura no voltímetro V é igual a 8,0 V. 16. A leitura no voltímetro Vƒ é igual a 4,0V. 32. Em 1,0h, a bateria de força eletromotriz consome 4,0Wh de energia. 64. A potência dissipada por efeito Joule, no gerador, é igual 1,5W. Questão 68 (UFSCAR 2005) Com respeito aos geradores de corrente contínua e suas curvas características U i, analise as afirmações seguintes: I. Matematicamente, a curva característica de um gerador é a) 6 b) 12 c) 24 d) 36 e) 48 Questão 70 (UFU 2006) O circuito elétrico (fig. 1) é utilizado para a determinação da resistência interna r e da força eletromotriz do gerador. Um resistor variável R (também conhecido como reostato) pode assumir diferentes valores, fazendo com que a corrente elétrica no circuito também assuma valores diferentes para cada valor escolhido de R. 19

20 Ao variar os valores de R, foram obtidas leituras no voltímetro V e no amperímetro A, ambos ideais, resultando no gráfico (fig. 2). Questão 72 (UNESP 2002) Três resistores idênticos, cada um deles com resistência R, duas pilhas P e P e uma lâmpada L estão dispostos como mostra a figura. Dependendo de como estão as chaves C e C, a lâmpada L pode brilhar com maior ou menor intensidade ou, mesmo, ficar apagada, como é a situação mostrada na figura a seguir. Sabendo que em nenhum caso a lâmpada se queimará, podemos afirmar que brilhará com maior intensidade quando as chaves estiverem na configuração mostrada na alternativa Com base nessas informações, assinale a alternativa que corresponde aos valores corretos, respectivamente, da resistência interna e da força eletromotriz do gerador. a) 2 ² e 7 V. b) 1 ² e 4 V. c) 3 ² e 12 V. d) 4 ² e 8 V. Questão 71 (UNESP 92) Um amperímetro ideal A, um resistor de resistência R e uma bateria de f.e.m. e resistência interna desprezível estão ligados em série. Se uma segunda bateria, idêntica à primeira, for ligada ao circuito como mostra a linha tracejada da figura a seguir, a) a diferença de potencial no amperímetro aumentará. b) a diferença do potencial no amperímetro diminuirá. c) a corrente pelo resistor aumentará. d) a corrente pelo resistor não se alterará. e) a corrente pelo resistor diminuirá. Questão 73 (UNIFESP 2002) Dispondo de um voltímetro em condições ideais, um estudante mede a diferença de potencial nos terminais de uma pilha em aberto, ou seja, fora de um circuito elétrico, e obtém 1,5 volt. Em seguida, insere essa pilha num circuito elétrico e refaz essa medida, obtendo 1,2 volt. Essa diferença na medida da diferença de potencial nos terminais da pilha se deve à energia dissipada no a) interior da pilha, equivalente a 20% da energia total que essa pilha poderia fornecer. b) circuito externo, equivalente a 20% da energia total que essa pilha poderia fornecer. c) interior da pilha, equivalente a 30% da energia total que essa pilha poderia fornecer. d) circuito externo, equivalente a 30% da energia total que essa pilha poderia fornecer. e) interior da pilha e no circuito externo, equivalente a 12% da energia total que essa pilha poderia fornecer. 20