Física C Extensivo V. 5

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1 GABAITO Física C Extensivo V. 5 Exercícios 0) a) = 4 + = 6 Ω 06) = Ω b) V = 48 = 6 i = A c) = = 4. = V V = V =. = 6 V d) P = P = 4. = 6 w P = P =. = 08 w e) P total = P + P = 44 w f) gerador ideal P fornecida = P dissipada = 44 w 0) V total = V LED + V = V LED +,5 V LED = 0,5 v V LED = LED 0,5 = LED LED = 700 Ω 0) a) i total = i = i = i = 4 A + 5 V =5 V = 5 = i = 5 A Logo, V = 0 V V = 0 =. 5 = Ω b) = = 5. 4 = 0 V V total = + V + V 0 = V V = 60 V 07) V =,5 V c) = V 40 = = 0 Ω i 4 = V 60 = = 5 Ω i 4 04) A B A V A = A 80 = 40 i = A V B = B B V B = 70. V B = 40 V B 6 V P = 750 mw = 0,750 W a) P = V 0,750 =,5 i = 0,5 A V resistor = 6,5 = 4,5 V V = 4,5 =. 0,5 = 9 Ω 05) E Ao interrompermos a passagem da corrente numa das lâmpadas, por estarem em série, todas apagarão. b) P = P = 9. (0,5) =,5 W 08) P = V 400 = 00 = 5 Ω lâmpadas =,5 Ω Física C

2 GABAITO 09) D V total = + V V n 0) a) nº de lâmpadas = V V bateria cada lâmpada = 9 5, = 6 b) P = V,8 = 5, =,5 Ω ) máx = + máx = = 5 Ω min = + min = = 5 Ω ) = 0 0 a) V = V Se ambos os resistores estão em série, a corrente deve ser a mesma em ambos. Com base no gráfico: = 4 V i =0,4 A i = 0,4 A V = V b) = i = V i 4 = = 0 Ω 04, = = 0 Ω 04, c) = = 0 Ω P máx = V V = = 0,9 w ( 0 + 0) P min = V = = 0, w ( 0 + 0) ) 4) V total = total total (máx) 00 = total. 5 total = 40 Ω total = = 5 + = 5 Ω 5) I Curto-circuito = + bateria 6) A Física C

3 GABAITO, A 0 A P = V 60 = 0 = 40 Ω 0 V, A 0 B C P = V 00 = 0 = 44 Ω Como as correntes serão iguais, então brilhará mais a lâmpada que possuir maior resistência., A 50 = = 00 Ω I eq = V = 0 00 =, A = AB = 0., = 4 V V BC = BC V BC = 0., = 6 V V CD = CD V CD =50., = 60 V 7) L L + U I Curto circuito L D 9) 0) C P = bateria resistência V lâmpada = V + V total lâmpada = V + 4,5 V = 7,5 V Como P lâmpada = V,5 = 4,5 i = 0,5 A V = 7,5 =. 0,5 = 5 Ω Sendo V LD a tensão no LD e V a tensão no resistor V = V LD = LD V = 8) 0. Verdadeiro. As correntes são iguais. 0. Falso. Ao fechar a chave I, a corrente em L e L aumentará consequentemente o brilho. 04. Verdadeiro. Curto. 08. Falso. A potência será alterada, pois a resistência equivalente também se alterará. 6. Verdadeiro. 60 W 00 W Em condições normais (V = 0 V), cada lâmpada possui uma resistência diferente que se mantém mesmo após alterarmos a tensão. Como i = i VLD V = V = V LD LD LD. Sabendo V total = V LDA + V V = V LD + V. LD V = V LD ( + LD V ) V LD = LD + Quando LD iluminado ( LD = 00 Ω) devemos ter V LD <<< V assim 00 Ω <<<<. Porém, quando LD não iluminado ( LD = MΩ =. 0 6 ) V LD V <<< 0 6 Ω. Assim 00 Ω <<< <<< 0 6 o único resultado nessa faixa de resposta 0 KΩ. Assim: Física C

4 GABAITO ) I. = 4. = Ω 4+ II. = N = 6 = Ω III. = eq + + = = Ω eq ) a) 0 0 b) = + + = + + = 6 Ω 0 0 V c) i = i = 60 = = A 0 i = V 60 = = A 0 i = V 60 = = 5 A d) i total = i + i + i = = 0 A ) D = + + 4) 60 V 5 A W = + + V 6 8A AB = AB AB eq W = 4 5 Ω V = 4 AB 5. 5 V = 4 V AB 6 W 5) E 6 W = Numa residência, os aparelhos estão associados em paralelo. 6)E B 8 W i i 8 W i i L L L 0 V C C C Quando abrimos C, a corrente em cai para zero (diminui). Porém, como a associação dos resistores é em paralelo a d.d.p. nos resistores L e L não se altera, logo as correntes mantêm-se constante. 4 Física C

5 GABAITO 7) = V Como = i = i + i. =. 4 6 = + i = 6 Ω i = 4 A 8) 0,40 0,0 i (A) )D Para esse cálculo, pegaremos os aparelhos com maior potência, no caso do micro-ondas e da torradeira. ) E P mo = 900 W P to = 850 que ligados a geladeira P total = P gel + P mo + P to = 870 W Como P = V 870 = 0 i = 5,6 A Entre as opções apresentadas, a mais econômica possível é um fio de 0 A a) V = 4 V i =0, A Como i = i I = 0, V = 8V b) = V I 4 = = 0 Ω 0, = V 4 = = 40 Ω I 0, Quando I = 0, A = 6 V V (V) ) 8 P = V i = P V Lâmpada: i L = 00 0 = 0,45 A Geladeira: i g = =,8 A Micro-ondas: i mo = = 6,6 A Torradeira: i to = = 7,7 A il + ig + TE < 0 A 0. Falso. P = V P AQ > P L i AQ > i L 0. Falso. P = V P AQ > P L AQ < L Em paralelo = V = 0. 0, = 40 i = 0,5 A 9) P total =P + P + P = P total = 000 N 0) B P = V 000 = 0 = 4 Ω 04. Verdadeiro. 08. Verdadeiro. 6. Verdadeiro. 4) 5 0. Falso. Em paralelo. 0. Falso. P = = 50. 0,6 = 54 W 04. Verdadeiro. = + + = + + = 0 Ω Falso. P = V P > P > P Ao ligarmos a geladeira, a corrente total se altera (I p ) e as demais mantêm-se constantes. Inversamente proporcional à resistência. 6. Verdadeiro = Q Q 0,5 = t 00 Q = 45 C onde t = 5 min. = 00 s. Verdadeiro. l = l = p < p, pois <. Física C 5

6 GABAITO 5) E 9) 6) i = 5 A P lâmpada = V 00 = 0 i = 0 A Corrente no resistor (i ) i = 5 0 = 5 A Assim: V = 0 = 5. = 48,4 Ω 7) 4 0. Falso. Todos os aparelhos podem funcionar juntos. 0. Verdadeiro. I total diminui. 04. Falso. A corrente nas lâmpadas não se altera. 08. Falso. Aumentará a resistência equivalente. 6. Falso. Não há influência no liquidificador.. Verdadeiro. 40) = eq = Ω 8) A i = A i = i = 0 4) = = N i = V = V i = V 6 Física C

7 GABAITO 4) 44) D = 0 mínima curto 0 W eq. = + 60 W = = 0 Ω máxima i total = Disjuntor de 5 A 90 + A 0 4) B B 45) B A B B fechada = P = V P(0) = = A fechada = P = V P(0) = =. = Logo P(0) = P(0) =. = = + P = V = V P = V P' = V P= P' P' = P Física C 7

8 GABAITO 46) C 47) D Na ligação feita pelo motorista, a intensidade da corrente elétrica formada no fusível (i F ) é igual à soma das intensidades das correntes elétricas formadas em cada uma das lâmpadas (i) ligadas em paralelo: i fusivel = farol A partir da definição de potência elétrica, temos: Como, i fusivel =.,5 =,05 A Portanto, o motorista deve utilizar o fusível laranja. Cálculo das potências das lâmpadas utilizadas nos ambientes: 48) 5 49) 0. Correta. Como os aparelhos estão com mesma tensão na residência, estão em paralelo. 0. Incorreta. Sabemos que quando um aparelho em uma residência deixa de funcionar ou queima, os demais continuam funcionando normalmente. 04. Incorreta. Dependendo da localização, no norte da ilha a tensão é 0 V. 08. Correta. Como o inverso resistência equivalente em paralelo é a soma inversa das resistências, quanto maior o número de aparelho associados menor a resistência equivalente, logo, maior a intensidade da corrente elétrica total de entrada, ou seja, maior o consumo de energia. 6. Correta.. Incorreta. V = Logo, Dessa forma: P lâmpadas = P lâmpadas = 0 W Cálculo da potência total: P total = P lâmpadas + P geladeira + P ferro elétrico + P rádio + P aparelho de som + P televisor + P chuveiro = P total = 490 W 50) 8 Física C

9 GABAITO 5) V total = V + 0 = 6 + = 4 V V = 4 = i = A Assim, nos resistores 8 Ω e 6 Ω passam A. 5) a) = = Ω V = V = 6 V e i = i =i 4 =, A b) V = 84 = i = 4 A c) V = = = 4. 4 = 6 V V 4 = 4 4 = 5. 4 = 0 V Sobrando dos 84 V 48 V = 48 V V d) i = i 4 =4 A V = 48 = 0 i =,4 A V = 48 = 0 i =,6 A =.,6 =., = Ω V = 6 =. 0,8 = 7,5 Ω pois i = i +i, = i + 0,4 i = 0,8 A V = 6 =. 0,4 = 5 Ω V = + V, + V 4 =, V 4 V 4 =,4 V 4 = 4 4,4 = 4., = Ω 5) 54) = = 4 Ω = = 0 Ω AB = AB 0 = 0 i = A = AB AB 0 = 0 AB i AB = A V = (esistor Ω) V =. V = 6 V V = (esistor Ω) 0. Falso 0. Verdadeiro. P = V P = 0. P = 0 w 04. Verdadeiro. 08. Falso. P = P = 6. = 6 w 6. Falso.. Verdadeiro. V = V = 4. = 4 V (associação em paralelo). 64. Falso. V = 4 V Física C 9

10 GABAITO 55) = V = V Como V = = 8. 6 = 48V = 48 V = =. = V V = = 6 i = A V = = 4 i = A 56) 0. Falso. Em b estão em paralelo. 0. Falso. C = = = N D =. + + = 04. Verdadeiro. a série paralelo a > b b V a = V b P = V Como a > b P a < P b 08. Verdadeiro. Em a a = 6 V V = i = 6 Em c i a > i c V V = i = 6. Falso.. Falso. As resistências são diferentes. 57) 0 A W W 0 A = 0 = _ = _ = N V = 0 =. i = 0 A Acompanhe o trajeto da corrente na figura anterior. 0 Física C

11 GABAITO A lâmpada L está submetida a uma tensão de 0 V. Veja por quê. V, =,, V, =. 0 V = 0 V. Assim se P máx = 40 W P = V 40 = 0 i =4 A A corrente máxima suportada é 4 A. No entanto, perceba que na situação descrita passam 5 A. A lâmpada queima após algum tempo. A nova situação do circuito é apresentada abaixo: 60) A = 6 i = 0,5 A Assim: = AB AB = AB. 0, AB = 5 Ω 58) C = 4 Ω V = 0 = 4 i = 7,5 A V = 00 = ( ) i = 5. 0 A = 5 ma 59) O brilho é proporcional à corrente. Assim, Brilho L > L = L. V = 00 = 0 4 i = 0. 0 A = 0 ma 6) B P = V P = = w 6) P = V 0,9 = V 0 V = V V = = 0i i = 0, A Se a associação em paralelo consome V da tensão total, então o resistor de 6 Ω tem aplicado nele o restante V. V = Física C

12 GABAITO = + + = = eq = Ω 64) = = 4Ω 65) ( + ) = = = (5 + ) = 6 = 4 Ω = 0 Ω A i Ch No resistor 4 Ω: V = V = V = 40 V Perceba no resistor 0 Ω que a corrente vale A, pois V = 40 = 0 i = A i V = 0 V 0. Verdadeiro. B i = 00 Ω 6) E a) V = Assim, no resistor de Ω V = V =. 48 V = 44 V Dos 40 V aplicados sobram 96 V para associação de resistores Ω / 6 Ω / 4 Ω. Logo: V = 96 = 4 4 i 4 = 4 A b) P = V 96 = = 56 W 6 c) V = 96 V = = 0 i = V = =. 7 = 50 Ω 4 0 i = 7 = 7 A 0. Verdadeiro. = + = = 70 Ω 04. Verdadeiro. Física C

13 GABAITO 66) V = 0 = 60 i = A 08. = = 0. = 40 V V = 80 = 50 i =,6 A 6. Falso.. Verdadeiro =,6 A (fechado) i =,7 (aberto) 67) 0 0. Incorreta. Estão em série, são percorridas pela mesma intensidade de corrente elétrica, logo, possuem o mesmo brilho. 0. Correta. Estão em série, são percorridas pela mesma intensidade de corrente elétrica, logo, possuem o mesmo brilho. 04. Incorreta. Como estão em paralelo possuem mesma tensão, porém são filamentos de resistências iguas, logo, também possuem intensidades de corrente elétrica iguais, ou seja, mesmo brilho. 08. Correta. O fio onde está ligada a lâmpada B, tem menos resistência que o fio onde está ligada a lâmpada A, devido a resistência. Logo, a intensidade de corrente elétrica será maior na lâmpada B, ou seja, terá maior brilho. 6. Incorreta. Se o interruptor for fechado, a lâmpada B entra em curto-circuito, ou seja, terá intensidade de corrente elétrica nula. 68) A a) P = P. i = = 6 = i i = 4 i = i + i i = i + 4i i = 5 i = = V = ( + ) V = ( + ). 4 Como = V 69) E a) Correta. Se a resistência do reostato for máxima, a associação V e será a menor possível, logo, a resistência equivalente também será a menor possível, então a intensidade de corrente no circuito será máxima. b) Incorreta. Se a resistência do reostato for zero, a associação V e será a maior possível, logo, a resistência equivalente também será a maior possível, pois e estarão em série(soma direta). c) Incorreta. e V só terão intensidades de corrente elétrica iguais, se suas resistências forem iguais, pois estão em paralelo. d) Incorreta. O valor de corrente em e V também será muito pequeno(função linear). e) Incorreta. A tensão sobre depende da intensidade de corrente elétrica no circuito, que por sua vez, depende do valor do reostato V. 8 = ( + ). 4 = 6 Ω b) =, = 0 Ω + 8 V = 0 = 0 = i = A V = V =,6 =,6 V (tensão consumida em ). Sobrando para a associação em paralelo = 6,4 V. = 6,4 = i = 0, A P = P = (0,) =,8 W Física C

14 GABAITO 70) 7) =. + = = Ω Total = 4 + = Ω *V = 0 =. i = 60 A amperímetro *pelo ramo que contém o voltímetro, temos o dobro da resistência do outro ramo em paralelo, por isso esse ramo passa metade da corrente que circula no outro ramo. Assim: i = 0 A = V = 0. V = 0 V (voltímetro) = 80 7) = Ω + Ω = 4 Ω V T = T T = 4 T i T = A = AB = Ω. = 9 V 7) = = 60 Ω V = 0 = 60 i = Ω No Voltímetro a) = 60 =0. 0,4 i =0, A b) V CD = CD V CD = 40.0,6 V CD = 4 V c) Leitura no próprio gerador V total = V EF + + V CD V total = 50. 0, V total = 66 V = = 0. = 40 V V total = + V associado em paralelo 0 = 40 + V voltímetro V voltímetro = 80 V 4 Física C

15 GABAITO 74) (amo de baixo) V = ( + ).i = (5 + 5) i =0, A 76) F Os resistores e 4 estão associados em série. 77) A ponte está em equilíbrio. Perceba: 0. Falso. = + + = = 00 6 Ω V = = 00 6 i =,9 A 0. Verdadeiro = V = 0 =, A 04. Verdadeiro. 08. Falso. 6. Verdadeiro. =. = = Ω V = = 0 i =,8 A 75) V = ( + x ) (ramo de cima) = ( + ) i = 0,75 A Assim: = = N = 78). x =. 5. x =. 5 x = Ω 0 cm 60 Ω 40 cm 4 = 50 Ω. CB = 500 Ω. 00 Ω. 50 = =, K Ω Física C 5

16 GABAITO 79) 80) = K (aberta) = V = ε ε = i= = 6 = 6 V = AB 6 = 0 i = 0, A. 6 = = + 5 K (fechada) = V = 6 5ε ε = i = = i = 5i 5 6 = AC 6 = 5 i =0,4 A 8) a) V = 6 = 6 i = A b) V XY = = 9. = 9 V Logo, no resistor,5 Ω temos uma tensão restante de V. c) P XY = V XY P XY = 9. = 9 w 6 Física C

17 GABAITO 8) =. = = Ω Assim, P total = V total = 6. 8 = 48 W 8) 84) 50 π 500 mm CB 50 mm CB = 5π (No equilíbrio) 50 π 500 mm AC 5 π AC = 5 π x. 5 = 0 (0 + 5) x = = 70 Ω 0. Verdadeira. V = 6 = i = A 0. V = 6 = i = A 04. Falsa. = = π 08. Verdadeira. = = 4π V = 6 = 4 i = 9A 6. Verdadeira. = 6 π P = V = 6 = 6 W 6. Falsa. 64. Verdadeira. Física C 7

18 GABAITO 85) D a) A D.D.P. nos extremos da lâmpada no meio é nula. Portanto ela não é atravessada por corrente, não funciona e pode ser retirada do circuito 86) No amperímetro, o ramo possui uma resistência e possui corrente A. Nos demais ramos, a resistência é e corrente A. Logo, no amperímetro A A + A + A + A + A = 6A V = 0 = 0.i i = A = N = 0 BC. EG = BE. CG. =. CE d.d.p. = 0 87) b) = 0 Ω Logo, a corrente em cada resistor é 0,5 A 8 Física C

19 GABAITO V = 0 = 0 i = A Logo a lâmpada com segundo maior brilho tem corrente de 0,67 A V = 0 = 6 i =,67A Física C 9