Exercícios de Aprofundamento Fis - Eletrodinâmica

Transcrição

1 1. (Unicamp 015) Quando as fontes de tensão contínua que alimentam os aparelhos elétricos e eletrônicos são desligadas, elas levam normalmente certo tempo para atingir a tensão de U 0 V. Um estudante interessado em estudar tal fenômeno usa um amperímetro e um relógio para acompanhar o decréscimo da corrente que circula pelo circuito a seguir em função do tempo, após a fonte ser desligada em t 0 s. Usando os valores de corrente e tempo medidos pelo estudante, pode-se dizer que a diferença de potencial sobre o resistor R t 400 ms é igual a 0,5 kω para a) 6 V. b) 1 V. c) 0 V. d) 40 V.. (Unesp 015) O poraquê é um peixe elétrico que vive nas águas amazônicas. Ele é capaz de produzir descargas elétricas elevadas pela ação de células musculares chamadas eletrócitos. Cada eletrócito pode gerar uma diferença de potencial de cerca de 0,14 V. Um poraquê adulto possui milhares dessas células dispostas em série que podem, por exemplo, ativar-se quando o peixe se encontra em perigo ou deseja atacar uma presa. A corrente elétrica que atravessa o corpo de um ser humano pode causar diferentes danos biológicos, dependendo de sua intensidade e da região que ela atinge. A tabela indica alguns desses danos em função da intensidade da corrente elétrica. intensidade de corrente elétrica Até 10 ma De 10 ma até 0 ma dano biológico apenas formigamento contrações musculares Página 1 de 4

2 De 0 ma até 100 ma De 100 ma até 3A acima de 3A convulsões e parada respiratória fibrilação ventricular parada cardíaca e queimaduras graves (José Enrique R. Duran. Biofísica: fundamentos e aplicações, 003. Adaptado.) Considere um poraquê que, com cerca de 8000 eletrócitos, produza uma descarga elétrica sobre o corpo de uma pessoa. Sabendo que a resistência elétrica da região atingida pela descarga é de 6000 Ω, de acordo com a tabela, após o choque essa pessoa sofreria a) parada respiratória. b) apenas formigamento. c) contrações musculares. d) fibrilação ventricular. e) parada cardíaca. 3. (Epcar (Afa) 015) Em um chuveiro elétrico, submetido a uma tensão elétrica constante de 110 V, são dispostas quatro resistências ôhmicas, conforme figura abaixo. Faz-se passar pelas resistências um fluxo de água, a uma mesma temperatura, com uma vazão constante de 1,3 litros por minuto. Considere que a água tenha densidade de 3 1,0 g / cm e calor específico de 1,0 cal / g C, que 1cal 4 J e que toda energia elétrica fornecida ao chuveiro seja convertida em calor para aquecer, homogeneamente, a água. Nessas condições, a variação de temperatura da água, em C, ao passar pelas resistências é a) 5 b) 8 c) 30 d) (Unicamp 015) Por sua baixa eficiência energética, as lâmpadas incandescentes deixarão de ser comercializadas para uso doméstico comum no Brasil. Nessas lâmpadas, apenas 5% da energia elétrica consumida é convertida em luz visível, sendo o restante transformado em calor. Considerando uma lâmpada incandescente que consome 60 W de potência elétrica, qual a energia perdida em forma de calor em uma hora de operação? a) J. b) J. c) J. Página de 4

3 d) J. 5. (Fuvest 015) O aquecimento de um forno elétrico é baseado na conversão de energia elétrica em energia térmica em um resistor. A resistência R do resistor desse forno, submetido a uma diferença de potencial V constante, varia com a sua temperatura T. Na a seguir é mostrado o gráfico da função R(T) R 0 α(t T 0), sendo R 0 o valor da resistência na temperatura T 0 e α uma constante. Ao se ligar o forno, com o resistor a 0 C, a corrente é 10 A. Ao atingir a temperatura T M, a corrente é 5 A. Determine a a) constante α ; b) diferença de potencial V; c) temperatura T M ; d) potência P dissipada no resistor na temperatura T M. 6. (Unicamp 015) A figura 1 apresentada a seguir representa a potência elétrica dissipada pelo filamento de tungstênio de uma lâmpada incandescente em função da sua resistência elétrica. Já a figura apresenta a temperatura de operação do filamento em função de sua resistência elétrica. Se uma lâmpada em funcionamento dissipa 150 W de potência elétrica, a temperatura do filamento da lâmpada é mais próxima de: Página 3 de 4

4 a) 35 C. b) 1.50 C. c) C. d) C. 7. (Unicamp 015) Um desafio tecnológico atual é a produção de baterias biocompatíveis e biodegradáveis que possam ser usadas para alimentar dispositivos inteligentes com funções médicas. Um parâmetro importante de uma bateria biocompatível é sua capacidade específica (C), definida como a sua carga por unidade massa, geralmente dada em mah / g. O gráfico abaixo mostra de maneira simplificada a diferença de potencial de uma bateria à base de melanina em função de C. a) Para uma diferença de potencial de 0,4V, que corrente média a bateria de massa m 5,0g fornece, supondo que ela se descarregue completamente em um tempo t 4h? b) Suponha que uma bateria preparada com C 10mAh / g esteja fornecendo uma corrente constante total i ma a um dispositivo. Qual é a potência elétrica fornecida ao dispositivo nessa situação? Página 4 de 4

5 8. (G1 - cps 015) A Companhia do Latão é um grupo de teatro influenciado pela obra de Bertolt Brecht cujas peças criticam a sociedade atual. Os cenários são simples e despojados e dão margem à imaginação da plateia, fazendo-a cúmplice dos atores e, em muitas ocasiões, parte do espetáculo. Na criação da atmosfera cênica na peça Ópera dos Vivos, a Companhia utilizou 8 baldes plásticos vermelhos, cada um deles com uma lâmpada de 150 W em seu interior. Se todas essas lâmpadas fossem mantidas acesas durante meia hora, ao longo da apresentação, a energia utilizada por elas seria, em watt-hora, a) 600. b) 800. c) 900. d) e) (Fuvest 015) Dispõe se de várias lâmpadas incandescentes de diferentes potências, projetadas para serem utilizadas em 110 V de tensão. Elas foram acopladas, como nas figuras I, II e III abaixo, e ligadas em 0 V. Página 5 de 4

6 Em quais desses circuitos, as lâmpadas funcionarão como se estivessem individualmente ligadas a uma fonte de tensão de 110 V? a) Somente em I. b) Somente em II. c) Somente em III. d) Em I e III. e) Em II e III. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Se precisar, utilize os valores das constantes aqui relacionadas. Constante dos gases: R 8J (mol K). Pressão atmosférica ao nível do mar: P0 Massa molecular do CO 44 u. Calor latente do gelo: 80cal g. Calor específico do gelo: 0,5cal (g K). 7 1cal 4 10 erg. Aceleração da gravidade: g 10,0m s. 100 kpa. 10. (Ita 015) Morando em quartos separados e visando economizar energia, dois estudantes combinam de interligar em série cada uma de suas lâmpadas de 100W. Porém, verificando a redução da claridade em cada quarto, um estudante troca a sua lâmpada de 100W para uma de 00W, enquanto o outro também troca a sua de 100W para uma de 50W. Em termos de claridade, houve vantagem para algum deles? Por quê? Justifique quantitativamente. 11. (Fuvest 014) Dois fios metálicos, F 1 e F, cilíndricos, do mesmo material de resistividade, ρ de seções transversais de áreas, respectivamente, A 1 e A = A 1, têm comprimento L e são emendados, como ilustra a figura abaixo. O sistema formado pelos fios é conectado a uma bateria de tensão V. Página 6 de 4

7 Nessas condições, a diferença de potencial V 1, entre as extremidades de F 1, e V, entre as de F, são tais que a) V 1 = V /4 b) V 1 = V / c) V 1 = V d) V 1 = V e) V 1 = 4V 1. (Enem PPL 014) Recentemente foram obtidos os fios de cobre mais finos possíveis, contendo apenas um átomo de espessura, que podem, futuramente, ser utilizados em microprocessadores. O chamado nanofio, representado na figura, pode ser aproximado por um pequeno cilindro de comprimento 0,5nm 9 (1nm 10 m). A seção reta de um átomo de cobre é 0,05nm e a resistividade do cobre é 17Ω nm. Um engenheiro precisa estimar se seria possível introduzir esses nanofios nos microprocessadores atuais. Um nanofio utilizando as aproximações propostas possui resistência elétrica de a) 170n Ω. b) 0,17n Ω. c) 1,7n Ω. d) 17n Ω. e) 170 Ω. 13. (Unicamp 014) No fenômeno de Magneto impedância gigante, a resistência elétrica de determinado material pelo qual circula uma corrente alternada de frequência f varia com a aplicação de um campo magnético H. O gráfico da figura 1 mostra a resistência elétrica de determinado fio de resistividade elétrica 8 ρ64,8 10 Ωm em função da frequência f da corrente elétrica alternada que circula por esse fio, para diferentes valores de H. a) Como podemos ver na figura 1, o valor da resistência elétrica do fio para f 0 Hz é R 1,5 Ω. Calcule o comprimento L desse fio, cuja área de seção transversal vale 8 A 1,96 10 m. b) Para altas frequências, a corrente elétrica alternada não está uniformemente distribuída na seção reta do fio, mas sim confinada em uma região próxima a sua superfície. Esta região é Página 7 de 4

8 ρ determinada pelo comprimento de penetração, que é dado por δ k, em que ρ μ f resistividade do fio, f é a frequência da corrente elétrica alternada, μ r r permeabilidade m Hz magnética relativa do fio e k 500. Sabendo que μ r Ω aplicado H, como mostra a figura, e que, para o particular valor de f 8 MHz temos R 4 Ω, calcule o valor de δ 14. (Unifesp 014) Para compor sua decoração de Natal, um comerciante decide construir uma estrela para pendurar na fachada de sua loja. Para isso, utilizará um material que, quando percorrido por corrente elétrica, brilhe emitindo luz colorida. Ele tem à sua disposição barras de diferentes cores desse material, cada uma com resistência elétrica constante R 0 Ω. Utilizando dez dessas barras, ele montou uma estrela e conectou os pontos A e B a um gerador ideal de força eletromotriz constante e igual a 10 V. Considerando desprezíveis as resistências elétricas dos fios utilizados e das conexões feitas, calcule: a) a resistência equivalente, em ohms, da estrela. b) a potência elétrica, em watts, dissipada em conjunto pelas pontas de cores laranja (CAD), azul (DEF) e vermelha (FBG) da estrela, quando ela se encontrar acesa. 15. (Unesp 014) O circuito representado na figura é utilizado para obter diferentes intensidades luminosas com a mesma lâmpada L. A chave Ch pode ser ligada ao ponto A ou Página 8 de 4

9 ao ponto B do circuito. Quando ligada em B, a lâmpada L dissipa uma potência de 60 W e o amperímetro ideal indica uma corrente elétrica de intensidade A. Considerando que o gerador tenha força eletromotriz constante E = 100 V e resistência interna desprezível, que os resistores e a lâmpada tenham resistências constantes e que os fios de ligação e as conexões sejam ideais, calcule o valor da resistência R L da lâmpada, em ohms, e a energia dissipada pelo circuito, em joules, se ele permanecer ligado durante dois minutos com a chave na posição A. 16. (Unesp 014) Para compor a decoração de um ambiente, duas lâmpadas idênticas, L 1 e L, com valores nominais (100 V 100 W), devem ser ligadas em paralelo a uma fonte de tensão constante de 00 V. Deseja-se que L 1 brilhe com uma potência de 100 W e que L brilhe com uma potência de 64 W. Para que as lâmpadas não queimem, dois resistores ôhmicos, R 1 e R, com valores convenientes, são ligados em série com as respectivas lâmpadas, conforme o esquema representado na figura. Considerando todos os fios utilizados na ligação como ideais e que as lâmpadas estejam acesas e brilhando com as potências desejadas, é correto afirmar que os valores das resistências de R 1 e R, em ohms, são, respectivamente, iguais a a) 00 e 100. b) 00 e 150. c) 100 e 150. d) 100 e 300. e) 100 e (Espcex (Aman) 014) O disjuntor й um dispositivo de proteзгo dos circuitos elйtricos. Ele desliga automaticamente e o circuito onde й empregado, quando a intensidade da corrente elйtrica ultrapassa o limite especificado. Na cozinha de uma casa ligada а rede elйtrica de 17 V, hб trкs tomadas protegidas por um ъnico disjuntor de 5 A, conforme o circuito elйtrico representado, de forma simplificada, no desenho abaixo. Página 9 de 4

10 A tabela a seguir mostra a tensгo e a potкncia dos aparelhos eletrodomйsticos, nas condiзхes de funcionamento normal, que serгo utilizados nesta cozinha. APARELHOS forno de micro-ondas lava-louзa geladeira cafeteira liquidificador TENSГO (V) POTКNCIA (W) Cada tomada conectarб somente um aparelho, dos cinco jб citados acima. Considere que os fios condutores e as tomadas do circuito elйtrico da cozinha sгo ideais. O disjuntor de 5 A serб desarmado, desligando o circuito, se forem ligados simultaneamente: a) forno de micro-ondas, lava-louça e geladeira. b) geladeira, lava-louça e liquidificador. c) geladeira, forno de micro-ondas e liquidificador. d) geladeira, cafeteira e liquidificador. e) forno de micro-ondas, cafeteira e liquidificador. 18. (G1 - ifsp 014) Dispositivos elétricos que aquecem, geralmente, consomem mais energia que outros equipamentos mais simples. Para definirmos o quanto de energia cada equipamento consome, devemos saber a sua potência nominal e quanto tempo ele fica ligado na rede elétrica. Essa energia é medida então em kwh. Observando a inscrição de três equipamentos, Guliver anota numa tabela os seguintes dados dos equipamentos: Corrente elétrica (A) Tensão nominal (V) Potência (W) Equipamento A Equipamento B Equipamento C Se os equipamentos ficarem ligados h por dia durante 0 dias no mês, podemos concluir que a energia elétrica nominal consumida em kwh nesse período é de, aproximadamente, a) 600. b) 550. c) 46. d) 336. e) (Unesp 014) Dois resistores ôhmicos, R 1 e R, podem ser associados em série ou em paralelo. A resistência equivalente quando são associados em série é R S e quando são associados em paralelo é R P. No gráfico, a curva S representa a variação da diferença de potencial elétrico entre os extremos da associação dos dois resistores em série, em função da intensidade de corrente elétrica que atravessa a associação de resistência equivalente R S, e a curva P representa a variação da diferença de potencial elétrico entre os extremos da associação dos dois resistores em paralelo, em função da intensidade da corrente elétrica que atravessa a associação de resistência equivalente R P. Página 10 de 4

11 Considere a associação seguinte, constituída por dois resistores R 1 e dois resistores R. De acordo com as informações e desprezando a resistência elétrica dos fios de ligação, calcule a resistência equivalente da associação representada na figura e os valores de R 1 e R, ambos em ohms. 0. (Enem PPL 014) Os manuais dos fornos micro-ondas desaconselham, sob pena de perda da garantia, que eles sejam ligados em paralelo juntamente a outros aparelhos eletrodomésticos por meio de tomadas múltiplas, popularmente conhecidas como benjamins ou tês, devido ao alto risco de incêndio e derretimento dessas tomadas, bem como daquelas dos próprios aparelhos. Os riscos citados são decorrentes da a) resistividade da conexão, que diminui devido à variação de temperatura do circuito. b) corrente elétrica superior ao máximo que a tomada múltipla pode suportar. c) resistência elétrica elevada na conexão simultânea de aparelhos eletrodomésticos. d) tensão insuficiente para manter todos os aparelhos eletrodomésticos em funcionamento. e) intensidade do campo elétrico elevada, que causa o rompimento da rigidez dielétrica da tomada múltipla. 1. (Enem 014) Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais conectadas a um gerador (G) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave que pode ser ligada nas posições A ou B. Página 11 de 4

12 Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver na posição a) B, pois a corrente será maior nesse caso. b) B, pois a potência total será maior nesse caso. c) A, pois a resistência equivalente será menor nesse caso. d) B, pois o gerador fornecerá uma maior tensão nesse caso. e) A, pois a potência dissipada pelo gerador será menor nesse caso. Página 1 de 4

13 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] 3 3 Dado: R 0,5 k Ω 0,5 10 Ω; i 1 ma 1 10 A. Aplicando a 1ª Lei de Ohm: 3 3 U R i 0, U 6 V. Resposta da questão : [D] Dados: n 8.000; E 0,14 V; R Ω. Os eletrócitos funcionam como baterias em série. Aplicando a 1ª lei de Ohm, vem: ne ,14 U R i n E R i i i 0,19 A R i 190 ma. Consultando a tabela dada, concluímos que após o choque essa pessoa sofreria fibrilação ventricular. Resposta da questão 3: [A] Cálculo da Resistência equivalente do circuito: Temos um circuito em paralelo com duas resistências de 11 Ω. 11 R Ω A potência elétrica do chuveiro é dada por: U P R Mas a potência também é a razão da energia pelo tempo: E P t A energia é dada pelo calor sensível: E mc ΔT Página 13 de 4

14 Juntando as equações: m c ΔT U t R Isolando a diferença de temperatura e substituindo os valores fornecidos no SI, temos: U t ΔT ΔT ΔT 5C m c R , Resposta da questão 4: [C] E 95% E 0,95 P Δt E 0, perd cons cons perd E J. perd Resposta da questão 5: a) A constante α é dada pela declividade da reta Ω α tg θ α 0, C b) Dados: Ω T 0 C R 1 do gráfico ; i 10 A. 0 0 A 0 C: V R i 110 V 10 V. c) À temperatura T M : V R i 10 R 5 R 4 Ω. Do gráfico: R 4Ω T 0 C. M Resposta da questão 6: [C] Basta seguir a seta em cada um dos gráficos. Página 14 de 4

15 No gráfico da figura 1, para a potência de 150 W obtemos que a resistência é de 35 Ω. No gráfico da figura, para a resistência de 35 Ω, obtemos a temperatura de C. Resposta da questão 7: A figura ilustra os pontos destacados no gráfico que são relevantes para as resoluções dos dois itens. a) Dados: V 0,4 V; m 5 g; t 4 h. Δ Do gráfico: Página 15 de 4

16 V 0,4 V C 0 mah/g. Q m C 5 0 Q 100 mah. Q 100 i m Q 5 ma. Δt 4 b) Dados: i ma. Do gráfico: C 10 mah/g V 0, V. P i V 0, P 0,4 mw. Resposta da questão 8: [A] ΔE n PΔt ,5 ΔE 600 Wh. Resposta da questão 9: [D] Considerações: U 1ª) A expressão que relaciona tensão, potência e resistência é P. Com base nessa R expressão, se definirmos como R a resistência das lâmpadas de 10 W, as lâmpadas de 60 W e 40 W têm resistências iguais a R e 3 R, respectivamente; ª) Na associação em série, lâmpadas de mesma resistência estão sob mesma tensão. Se as resistências são diferentes, as tensões são divididas em proporção direta aos valores das resistências. 3ª) Na associação em paralelo, a tensão é a mesma em todas as lâmpadas; 4ª) A tensão em cada lâmpada deve ser 110 V. As figuras abaixo mostram as simplificações de cada um dos arranjos, destacando as tensões nas lâmpadas em cada um dos ramos. Arranjo (I): todas as lâmpadas estão sob tensão de 110 V. Arranjo (II): somente uma das lâmpadas está sob tensão de 110 V. Página 16 de 4

17 Arranjo (III): todas as lâmpadas estão sob tensão de 110 V. Resposta da questão 10: Dados: P1 P 100 W; P3 50 W; P4 00 W. Quando as lâmpadas de 100 W são ligadas em série, cada uma fica sujeita à metade da tensão nominal e, consequentemente, são percorridas por corrente elétrica igual à metade da corrente nominal. Considerando constantes as resistências, comparemos as potências antes e depois da ligação em série: Antes : P1 P P 100 R i ' ' i ' i Ri 100 Depois : P1 P P' R P R P' P' 5 W. 4 4 Sejam 3 e 4 as novas lâmpadas, de potências P3 00 W e P4 50 W, respectivamente. Considerando também que as resistências não variem com a variação de tensão, as resistências dessas lâmpadas e a resistência equivalente da associação série são: U U R 3 R 3. P3 00 U U U R série R3 R 4 R série. U U R 4 R 4. P4 50 Calculando a corrente que percorre a associação: Página 17 de 4

18 U 40 U Rsérie I U I I. 40 U As potências dissipadas pelas lâmpadas 3 e 4 nessa associação são: ' U 40 ' 1600 ' P3 R3I P 3 P3 80 W. 00 U 80 ' U 40 ' 1600 ' P4 R4I P 3 P3 3 W. 50 U 50 De acordo com os cálculos, em termos de claridade, levou vantagem aquele que trocou a lâmpada de 100 W pela de 50 W. Resposta da questão 11: [D] Dado: A = A 1. Combinando a primeira e a segunda lei de Ohm: ρ L V1 R1 i V1 i A1 V1 ρ L i A1 V1 ρ L V A1 ρ L i V V R i V i A1 V1 V. Resposta da questão 1: [E] Aplicando a ª lei de Ohm: ρ L 17 0,5 R R 170 Ω. A 0,05 Resposta da questão 13: 8 8 a) Dados: R 1,5 Ω; ρ 64,8 10 Ωm; A 1,96 10 m. Da segunda lei de Ohm: 8 ρ L R A 1,5 1,96 10 R L 1,5 0,0 0,03 m A ρ 8 64,8 10 L 3 cm. b) Do gráfico da Figura 1, conforme ponto assinalado: f = 8 MHz e R 4Ω H 35Oe. Página 18 de 4

19 Do gráfico da Figura, conforme ponto assinalado: H 35Oe μr Substituindo os valores obtidos na expressão fornecida: δ k ρ μ f δ 4,5 μm. r 8 64, δ δ 4,5 10 m Resposta da questão 14: Dados: R 0 Ω; U 10 V. a) O arranjo dado equivale ao esquema abaixo: A resistência equivalente é: Página 19 de 4

20 6 R 4 R 4 R R eq Req,4 R,4 0 6 R 4 R 10 R Req 48 Ω. b) No ramo de cima (1), a ddp em cada lâmpada é: 10 U1 30 V. 4 A potência dissipada em cada uma é: U P 1 P1 45 W. R 0 0 No ramo de baixo (), a ddp em cada lâmpada é: 10 U 0 V. 6 A potência dissipada em cada uma é: U P P 0 W. R 0 0 A potência dissipada em conjunto pelas pontas CAD, DEF e FBG é: P PCA PAD PDE PDE PEB PBG P1 4 P P P 0 W. Resposta da questão 15: Nota: a questão apresenta inconsistência de dados, como mostra a resolução. Para que os dados ficassem coerentes, a potência da lâmpada deveria ser 10 W. Dados: E 100 V; R1 0 Ω; R 45 Ω; PL 60W; i1 A; Δt min 10 s. Resistência da lâmpada (R L ). Usando os dados da lâmpada: PL 60 PL RL i 1 R L i1 RL 15 Ω. Usando a leitura do amperímetro e aplicando a lei de Ohm-Pouillet: E R i E R R i R L eq 1 1 L 1 L 0 R 50 R 50 0 L R 30 Ω. L Isso mostra que os dados estão inconsistentes. Energia dissipada (W). Com a chave em A, o circuito equivalente é o da figura abaixo. Página 0 de 4

21 Para RL 15 Ω : Como o circuito é estritamente resistivo, temos: E E W P Δt Δt W Δt Req RL R1 R W W J. Para RL 30 Ω : Aplicando a lei de Ohm-Pouillet: E R i E R R R i eq L i i i A W Req i Δt W J. Resposta da questão 16: [C] Na lâmpada 1: P1 U1 i i 1 i1 1 A. U U1 R1 i R1 1 R1 100 Ω. Na lâmpada, supondo que a resistência mantenha-se constante: Página 1 de 4

22 U P R P U R ' U' ' 80 V. U P' R U 64 U' 8 U' P' R P' U' i i i 0,8 A. 10 U U' R i R 0,8 R 0,8 R 150 Ω. Resposta da questão 17: [A] Calculando a potência máxima que o disjuntor permite que seja consumida: Pmáx U Imáx W. Verificando a alternativa [A]: P T = = W. Esses três aparelhos ligados simultaneamente consomem mais que a potência máxima, desarmando o disjuntor. Resposta da questão 18: [D] A potência total dos três equipamentos é: P W P 8,4 kw. O tempo de operação é: Δ t 0 40 h. Calculando o consumo de energia: E P Δ t 8,4 40 E 336 kwh. Resposta da questão 19: - Resistência equivalente (R eq ) da associação representada. Da leitura direta do gráfico: i 3 A U 48 Série U RS i R S RS 16 Ω. U 48 V i 3 i 3 A U 9 Paralelo U RP i R P RP 3 Ω. U 9 V i 3 Calculando a resistência equivalente: Página de 4

23 Req RS RP 16 3 Req 19 Ω - Valores de R 1 e R. Do item anterior: RS 16 R1 R 16 (I) R1 R R1 R (I) em (II) 3 RP 3 3 (II) 16 R1 R R1 R 48. (III) Rearranjando: R1 R 16 R 16 R 1 (I) R1 R 48 (III) (I) em (III) R1 16 R R1 16 R R R 1 R1 1 Ω R 16 1 R 4 Ω 16 8 R 1 R1 4 Ω R 16 4 R 1 Ω. Portanto, um dos resistores tem resistência 4 Ω e,o outro, 1 Ω. Resposta da questão 0: [B] Quando usamos um Tê para ligar dois ou mais aparelhos, estamos fazendo ligações em paralelo. Isso aumenta a corrente fornecida pela fonte (no caso, a tomada) e essa sobrecarga de corrente provoca sobreaquecimento na fiação, aumentando o risco de incêndio. Resposta da questão 1: [C] O brilho de uma lâmpada depende da sua potência. A lâmpada de maior potência apresenta brilho mais intenso. Com a chave na posição A, as lâmpadas 1 e 3 ficam ligadas em paralelo e a lâmpada não R acende; sendo R a resistência de cada lâmpada, a resistência equivalente é R A. A potência dissipada na lâmpada 1 (P 1A ) é metade da potência dissipada na associação (P A ). Se a tensão fornecida pelo gerador é U, temos: U U U PA P A. R R A R PA U P1 A P 1 A. R Com a chave na posição B, as lâmpadas 1 e 3 continuam em paralelo e em série com a Página 3 de 4

24 lâmpada. A resistência equivalente (R B), a corrente total (I), a corrente na lâmpada 1 (i 1B ) e a potência dissipada na lâmpada 1 (P ) são: R 3 R RB R R B. U U I. 3R 3R I U i 1B. 3 R U U P1B R i1 R P 1B. 9R 9R 1B Assim: RA RB P1A P 1B. Assim, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver em A. Página 4 de 4