Prof. A.F.Guimarães Questões Eletricidade 6 Resistores

Transcrição

1 Questão 1 (UNIMP) Um fusível é um nterruptor elétrco de proteção que quema, deslgando o crcuto, quando a corrente ultrapassa certo valor. rede elétrca de 110 V de uma casa é protegda por fusível de 15. spõe se dos seguntes equpamentos: um aquecedor de água de 00W, um ferro de passar de 770 W e lâmpadas de 100W. a) Quas desses equpamentos podem ser lgados na rede elétrca, um de cada vez, sem quemar o fusível? b) Se apenas lâmpadas de 100 W são lgadas na rede elétrca, qual o número máxmo dessas lâmpadas que podem ser lgadas smultaneamente sem quemar o fusível de 15? a) O aquecedor utlzará uma corrente dada por: P= U 00 = 110 = 0. O ferro de passar utlzará uma corrente dada por: Prof..F.umarães Questões Eletrcdade esstores a) om a chave S aberta, determne as correntes 1,, e 4 que percorrem, respectvamente, as resstêncas 1,, e 4. b) om a chave S na posção aberta, determne a potênca total fornecda pela fonte. c) om a chave S na posção fechada, determne a corrente total no crcuto. 1 1 S 4 4 a) om a chave aberta, teremos uma lgação em sére de 1 com e com 4. ssm teremos: eq1, eq1, 700 = 110, 4. Fe Fe eq,4 Uma lâmpada utlzará uma corrente dada por: eq,4 100 = 110 = 0,9. L L Logo, só poderemos lgar o ferro ou 1 lâmpadas juntas. b) penas 1 lâmpadas. Questão (UFES) No crcuto, como mostra a fgura, 1 =, =, =, 4 = 4 e é a fem. chave S está, ncalmente na posção aberta. om, eq1, = 1 + =. = + = 7. eq,4 4 Os resstores equvalentes eq1, e eq,4 estão lgados em paralelo. ssm, a tensão de cada um é a tensão fornecda pela fonte:. Logo, as correntes em cada um deles serão dadas por: 1

2 eq1, = 1 = = =. eq 1, eq,4 = = 4 = =. 7 eq,4 b) potênca fornecda pela fonte é dada por: 1 1 P=, = eq 1, + eq,4 = P =. 1 c) om a chave fechada, o crcuto assume uma nova confguração dada por: om os resstores 1 e lgados em paralelo; e 4 também lgados em paralelo. Vamos determnar a resstênca equvalente do crcuto. Porém, prevamente, determnares as resstêncas equvalentes eq1, e eq,4. ssm, teremos: 1 4 / 1 eq1, = = =. 1+ 4/ 4 / 4 eq,4 = = = + 4 / 8 4. gora temos uma lgação em sére dos resstores equvalentes eq1, e eq,4. Logo, teremos: 1 4 eq1, eq,4 4 5 eq = eq 1, + eq,4 = + =. 4 1 Logo, a corrente total do crcuto será: Questão 5 1 = =. 1 5 (UPIS F) alcular a resstênca equvalente, entre e. 10Ω ( ). 5,0Ω; ( ).,8Ω; ( ). 10Ω; ( ). 4,Ω. melhor manera de resolver a resstênca equvalente para estes tpos de crcutos é redesenhá lo de forma a facltar a vsualzação das assocações. ssm, vamos procurar uma confguração mas adequada. usênca de restor. 10Ω gora vamos desenhar os resstores que levam de para : 10Ω Sére

3 Sére ( ). e F ; ( ). e F ; ( ). F e F ; ( ). F e F 4 ; E( ). F e F 4. om a chave 1 fechada, teremos: 0Ω Sére k k k 1 5,0Ω 10Ω F 4 F F Letra. Questão = + + eq, = eq, 0 = 10 Ω. eq, (MK) No crcuto ndcado na fgura, os fusíves, F, F e F 4 suportam, no máxmo, correntes de ntensdades 1,, 0,50,,0 e 5,0, respectvamente. Se fecharmos as chaves k 1, k e k nessa ordem e não smultaneamente, os fusíves quemados serão: resstênca do crcuto passa a ser de. Logo a corrente do crcuto será dada por: = = 1. omo o fusível só suporta 0,5, ele quemará. Lgando a chave k teremos: k 5,0Ω 10Ω F 4 Sére k F F k 1 gora a resstênca do crcuto vale 5Ω. ssm, a corrente do crcuto será dada por: k k k 1 5,0Ω 10Ω F 4 F F = = 1,. 5 Nenhum fusível quemará. gora lgando a chave k, teremos:

4 resstênca equvalente que substtu a assocação dos resstores 1 e? 1 U mperímetro 0,500 k k k 1 5,0Ω 10Ω F 4 F F Voltímetro 1,0 esolvendo a assocação em paralelo, teremos: eq, 0 5 = = 4 Ω. 5 gora, o crcuto assume a confguração dada por: resstênca equvalente do crcuto agora vale 4Ω. ssm, a corrente do crcuto será dada por: = = 1, 5. 4 esta forma, o fusível 1 quemará. Letra. Questão 5 Sére (UF S) O amperímetro e o voltímetro deas, lgados no crcuto esquematzado, acusam as leturas ndcadas da corrente elétrca (em ) e da dferença de potencal (em V). Os resstores 1 e têm a mesma resstênca elétrca. Qual é a k 1 4,0Ω 10Ω F ( ).,0Ω; ( ). 1Ω; ( ). 4Ω; ( ). 48Ω; E( ). 9Ω. omo os resstores possuem a mesma resstênca, teremos 1 = =. lgação em paralelo garante que a ddp no resstor 1 também vale 1V. E como a corrente neste resstor vale 0,5, a sua resstênca é dada por: U = 1 = 0,5 = 4 Ω. resstênca equvalente vale então 1Ω. Letra. Questão rede resstva esquematzada na fgura estende se à dreta, ndefndamente (o número de células tende ao nfnto). ada resstor tem resstênca. a b alcular a resstênca equvalente entre os pontos a e b. Seja a segunte parte do crcuto: 4

5 a b eq ssm, um pedaço a mas não deve fazer dferença. Então vamos efetuar a assocação em paralelo e depos a assocação em sére. Esse resultado deve ser gual a resstênca equvalente do crcuto. Logo, podemos escrever: eq + = eq eq + = 0 eq eq ( ) ± 4 1 eq = ± 1 eq = eq = 1±, eq > 0 = + Questão 7 eq ( ) ( 1 ). Encontre a resstênca equvalente do crcuto abaxo, onde cada resstor possu a mesma resstênca. Observando que a corrente se dvde, podemos desenhar novamente o crcuto e lgando os resstores que lgam para, para e fnalmente de para. Logo: Efetuando as assocações em paralelo, teremos: gora efetuando a assocação em sére, teremos: Questão 8 eq, = + 5 eq, =. omo as resstêncas são todas dêntcas, podemos, partndo do termnal, nomear os vértces com o mesmo nome logo após cada resstor percorrdo, pos tas pontos devem ter o mesmo potencal. O mesmo ocorre quando se ncar o percurso do ponto. ssm, teremos: Encontre a resstênca equvalente entre e do crcuto abaxo. /4 /4 E F /4 /4 5

6 Por uma razão de smetra, podemos consderar os pontos, F e com o mesmo potencal. ssm, podemos dvdr o crcuto em duas partes dêntcas. onsdere a fgura a segur. agora é em sére, podemos conclur que a resstênca equvalente vale: 4/15. /4 F /4 / 4 / 4 = =. / 8 / 4 / Sére / 4 + = =. / / / = = / 15 Levando em consderação que a outra metade do crcuto possu esse mesmo resultado e a lgação