Associação de Resistores Física 2

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1 Assocação de esstores Físca 2 Aula 4. Sére I. A corrente elétrca é a mesma em cada resstor. II. A ddp total se dvde entre os resstores. III. A resstênca equvalente é a soma das resstêncas elétrcas de cada resstor Paralelo I. A ddp é a mesma para cada resstor. II. A corrente elétrca total se dvde entre os resstores = =. +.. esstores Iguas: = = n. = + eq = = Para dos resstores:. 2 = + 2 Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores 27

2 Para resstores guas: = 3. Assocação Msta n 4. Curto-Crcuto Quando a ddp nos termnas de um componente elétrco é nula, dzemos que este está em curtocrcuto, sso pode acontecer quando lgamos um fo de resstênca desprezível como na fgura a segur. Assocação que contém resstores em paralelo e em sére. Exemplo: 8 Ω 4 Ω Ω resolvendo a sére : S = = 2Ω 2 Ω 4 Ω 2 resolvendo o paralelo : 2 4 = = 3Ω Ω 28 Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores

3 Exercícos Físca 2 Aula 4. PCCamp-SP Três resstores de Ω, 3 Ω e 5 Ω estão assocados em sére, sendo aplcada aos termnas da assocação uma ddp de 8 V. Determne a ntensdade da corrente que a percorre. 2. EL-P Consdere os valores ndcados no esquema a segur, que representa uma assocação de resstores. O resstor equvalente dessa assocação vale: a) 8 Ω b) 4 Ω c) 20 Ω d) 32 Ω e) 50 Ω Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores 29

4 3. PC-SP Consdere o crcuto a segur: 4. Vunesp O crcuto elétrco esquematzado a segur é montado com ses resstores semelhantes, todos com resstênca = 8,0 Ω, um gerador deal de corrente contínua de tensão elétrca = 2 V e uma chave ndcada pela letra C. Sabendo-se que a dferença de potencal do resstor é 4 V, determne o valor de. a) 2 Ω b) 8 Ω c) 4/3 Ω d) 2 Ω e) 4 Ω Com respeto a esse crcuto, pergunta-se: a) quanto vale a corrente elétrca em cada resstor,, 2, 3, 4, 5 e 6, quando a chave C está deslgada? b) qual será a potênca elétrca dsspada no crcuto quando a chave C estver lgada? E quando ela estver deslgada? 30 Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores

5 Exercícos Propostos Físca 2 Aula 4 Básco. Vunesp Num crcuto elétrco, dos resstores, cujas resstêncas são e 2, com > 2, estão lgados em sére. Chamando de e 2 as correntes que os atravessam e de e 2 as tensões a que estão submetdos, respectvamente, pode-se afrmar que: a) = 2 e = 2 b) = 2 e > 2 c) > 2 e = 2 d) > 2 e < 2 e) < 2 e > 2 2. PC-MG Em alguns conjuntos de lâmpadas usados para enfetar árvores de natal, as lâmpadas estão lgadas em sére. Se um desses conjuntos estver em funconamento e uma das lâmpadas se quemar: a) as demas contnuam acesas. b) as demas se apagam. c) se for a qunta lâmpada a se quemar, apenas as quatro prmeras lâmpadas permanecerão acesas. d) se for a qunta lâmpada a se quemar, as quatro prmeras lâmpadas se apagarão e as demas permanecerão acesas. Sabendo que a corrente no crcuto é de 0,20 A, determne: a) a dferença de potencal em ; b) o valor da resstênca. Aprofundamento 5. PC-J Consdere duas stuações. Na stuação A, uma lâmpada é conectada a uma batera, e, na stuação B, duas lâmpadas guas são conectadas em sére à mesma batera. 3. Mackenze-SP Dos resstores de 20 Ω e 80 Ω são lgados em sére a dos pontos onde a ddp é constante. A ddp entre os termnas do resstor de 20 Ω é de 8 V. A potênca dsspada por esses dos resstores é de: a) 0,5 W b) 0,64 W c) 3,2 W d) 2,8 W e) 6 W Comparando-se as duas stuações, na stuação B, a batera provê: a) a mesma lumnosdade. b) maor corrente. c) menor corrente. d) maor lumnosdade. e) menor voltagem. 6. nemat-mt 4. Vunesp Dos resstores, um de 40 Ω e outro de resstênca desconhecda, estão lgados em sére com uma batera de 2 V e resstênca desprezível, como mostra a fgura a segur. Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores 3

6 m engenhero elétrco deseja construr o crcuto elétrco representado na fgura acma, para lgar algumas lâmpadas. Esse engenhero dspõe de lâmpadas que apresentam mpressas, no vdro do bulbo, as característcas (0 V-6 W). Se a corrente que o flamento do fusível suporta, sem se romper, é de 6 A, então, quantas lâmpadas lgadas em paralelo podem ser colocadas entre o termnal AB? a) 2 b) 2 c) 0 d) 5 e) 5 7. EA-AM m eletrcsta precsa nstalar um chuvero em uma resdênca, cuja rede elétrca de 220 V está protegda por um dsjuntor de 60 A. Os demas equpamentos da resdênca, quando lgados smultaneamente, consomem W. Assm, o eletrcsta deve nstalar um chuvero de: a) W em 220 V. b) W em 0 V. c) 5.00 W em 0 V. d) W em 220 V. e) W em 220 V. Lea o texto a segur para responder às questões 8 e 9. O físco brtânco James Prescott Joule (88-889), que descobru o prncípo que levou o seu nome, explcou a relação entre eletrcdade e calor e trouxe ao homem város benefícos. Mutos aparelhos que utlzamos no nosso da a da têm seu funconamento baseado no efeto Joule. Esse prncípo tem larga utlzação no cotdano como, por exemplo, em equpamentos de aquecmento como o ferro elétrco, o chuvero elétrco, a prancha alsadora, o forno elétrco, as lâmpadas ncandescentes etc. O chuvero elétrco é composto de dos resstores, consttuídos por um fo espralado de metas que possbltam um aquecmento rápdo e prátco, um de alta potênca e o outro de baxa potênca de aquecmento, e um dafragma de borracha. Os resstores fcam fxados no nteror do chuvero. Para seleconar o tpo de banho que se deseja tomar, exste na sua parte externa uma chave seletora que é capaz de mudar o tpo de resstênca, aumentando ou dmnundo a potênca do chuvero, e, consequentemente, a temperatura do banho. A água, ao crcular pelo chuvero, pressona o dafragma de borracha, e este, por sua vez, aproxma os contatos energzados, stuados no cabeçote do aparelho. Assm, a água, ao passar pelos termnas do resstor quente, aquece-se, tornando o banho bem quentnho e agradável. Dsponível em: < phpeletncadomclar 2936-c 033.hunl p >. Adaptado. 8. Acerca do assunto tratado no texto, analse a segunte stuação-problema: Para seleconar o tpo de banho que se deseja tomar, exste no chuvero elétrco uma chave seletora que pode ser colocada nas posções nverno e verão, conforme ndcado na fgura, capaz de alterar a resstênca elétrca, aumentando ou dmnundo a potênca do chuvero e, consequentemente, a temperatura da água. Analse as proposções abaxo, em relação ao efeto Joule, escrevendo V ou F conforme sejam verdaderas ou falsas, respectvamente. I. Na posção verão, a resstênca do resstor do chuvero torna-se menor, ocorrendo menor oposção à passagem de cargas, aumentando a ntensdade de corrente e, consequentemente, maor potênca dsspada. II. Na posção verão, a potênca dsspada no resstor deverá ser menor que na posção nverno. Por sso, a resstênca na posção verão é maor que a resstênca na posção nverno. 32 Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores

7 III. Na posção verão, a resstênca do resstor do chuvero torna-se maor, ocorrendo maor oposção à passagem de cargas, dmnundo a ntensdade de corrente e, consequentemente, menor potênca dsspada. IV. Tanto na posção nverno quanto na posção verão a temperatura da água ndepende da potênca dsspada. Assnale a alternatva que corresponde à sequênca correta: a) V, F, V, V b) F, V, F, V c) V, F, V, F d) F, V, V, F e) F, F, V, F 9. EPB Anda acerca do assunto tratado no texto, analse a segunte stuação-problema: m pa de famíla, preocupado em economzar energa elétrca em sua resdênca, propôs-se a determnar qual o consumo de energa relatvo à utlzação do chuvero elétrco, durante um mês (30 das). Ele percebeu que cada um dos quatro membros da famíla, todos os das, fca em méda com o chuvero lgado durante 0 mnutos em seu banho. Sabendo que o manual do fabrcante nforma que esse chuvero tem potênca de W, o consumo de energa encontrado, em kwh, é: a) 26 b) 3 c) 260 d) 30 e) Mackenze-SP ma caxa contém resstores conectados a três termnas, como mostra a fgura a segur. 4 a) 3 b) c) 2 d) 3 2 e) 2. Cesgranro-J Três lâmpadas, cujas resstêncas nternas valem, 2 e 3, são lgadas a 0 volts, conforme ndca o crcuto a segur. A razão entre as ddp na lâmpada de resstênca e na lâmpada de resstênca 3 vale: a) 5 b) c) d) e) Na fgura segunte, os cnco resstores possuem resstêncas guas a e a assocação está submetda a uma ddp. Coloque as ntensdades de corrente elétrca, 2 e 3 em ordem crescente. A relação entre as resstêncas equvalentes entre os pontos a e b e entre os pontos b e c ( ab / bc ) é: Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores 33

8 3. FMABC-SP O valor de, para que o resstor equvalente da assocação seja 0 Ω, deve ser: 5. Fatec-SP De acordo com as ndcações das ntensdades de corrente elétrca, a tensão aplcada entre os pontos C e D vale: a) 72 V b) 42 V c) 36 V d) 8 V e) 5 V 6. Fatec-SP A resstênca elétrca do restor vale: a) 2 Ω b) 9 Ω c) 8 Ω d) 6 Ω e) 2 Ω a) 3 Ω b) 5 Ω c) 7 Ω d) Ω e) 5 Ω 4. FC-CE No crcuto abaxo, os três resstores são dêntcos e cada um pode dsspar uma potênca máxma de 32W sem haver rsco de superaquecmento. 7. Fuvest-SP Dspondo de pedaços de fos e 3 resstores de mesma resstênca, foram montadas as conexões apresentadas abaxo. Dentre essas, aquela que apresenta a maor resstênca elétrca entre seus termnas é: a) b) Nessas condções, qual a potênca máxma que o crcuto poderá dsspar? a) 32 W b) 36 W c) 40 W d) 44 W e) 48 W tlze a fgura segunte para responder às questões 5 e 6. c) d) e) 34 Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores

9 8. ITA-SP Determne a ntensdade da corrente que atravessa o resstor 2 da fgura quando a tensão entre os pontos A e B for gual a V e as resstêncas, 2 e 3 forem guas a. a) b) c) d) V V 3 3V 2V 3 e) V. 20. nro-j A fgura a segur representa a manera como dos resstores e 2 foram lgados. Deseja-se acrescentar ao crcuto um tercero resstor, de forma que a resstênca equvalente entre os pontos A e C do novo crcuto se torne 2,0 Ω. Entre as opções de crcutos apresentadas a segur, dentfque aquela que atenderá ao objetvo proposto. 9. EL-P A nstalação elétrca de parte de uma resdênca está esquematzada a segur. Ela contém um lqudfcador (0V 220W), três lâmpadas guas (0V 0W), uma televsão (0 V 55 W), uma geladera (0 V 550 W) e uma tornera elétrca (0 V 700 W). O fusível F mas adequado para proteger essa nstalação, especfcado através de sua corrente máxma, em ampères, é: a) 0 b) 5 c) 20 d) 25 e) FPE Observe o crcuto mostrado abaxo: Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores 35

10 Quantos resstores de 35 Ω devem ser acrescentados no crcuto a segur, em paralelo, aos 35 Ω já exstentes, para que a corrente total dobre de valor? a) 5 b) c) 8 d) 5 e) Consdere o crcuto abaxo, contendo quatro resstêncas guas a. 22. Vunesp Três resstores dêntcos, cada um com resstênca, e uma plha de,5 V e resstênca nterna desprezível são lgados como mostra a fgura abaxo. Aplcando aos termnas A e B uma tensão V, a corrente elétrca total que passará pelo crcuto será: a) V/ b) 2V/ c) 4V/ d) V/2 e) V/4 a) Determne a dferença de potencal entre A e B. b) Supondo = 00 Ω, determne a ntensdade da corrente elétrca que passa pela plha.. Fuvest - SP 23. FF-J No crcuto esquematzado a segur, F, F 2 e F 3 são fusíves para 20 A, e 2 são resstores e S é uma chave. Estes elementos estão assocados a uma batera que estabelece uma dferença de potencal gual a 00 V entre os pontos P e Q. Fechando-se a chave S, os pontos X e Y são lgados em curto-crcuto. Nesta stuação pode-se afrmar que: a) Apenas o fusível F quemará. b) Apenas o fusível F 2 quemará. c) Apenas o fusível F 3 quemará. d) Apenas os fusíves F 2 e F 3 quemarão. e) Os fusíves F, F 2 e F 3 quemarão. 36 A fgura acma representa, de forma esquemátca, a nstalação elétrca de uma resdênca, com crcutos de tomadas de uso geral e crcuto específco para um chuvero elétrco. Nessa resdênca, os seguntes equpamentos permaneceram lgados durante 3 horas a tomadas de uso geral, conforme o esquema da fgura: um aquecedor elétrco (Aq) de 990 W, um ferro de passar roupas de 980 W e duas lâmpadas, L e L 2, de 60 W cada uma. Nesse período, além desses equpamentos, um chuvero elétrco de W, lgado ao crcuto específco, como ndcado na fgura, funconou durante 2 mnutos. Para essas condções, determne: Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores

11 a) a energa total, em kwh, consumda durante esse período de 3 horas; b) a corrente elétrca que percorre cada um dos fos fase, no crcuto prmáro do quadro de dstrbução, com todos os equpamentos, nclusve o chuvero, lgados; c) a corrente elétrca que percorre o condutor neutro, no crcuto prmáro do quadro de dstrbução, com todos os equpamentos, nclusve o chuvero, lgados. Note e adote A tensão entre fase e neutro é 0 V e, entre as fases, 220 V. Ignorar perdas dsspatvas nos fos. O símbolo representa o ponto de lgação entre dos fos. Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores 37

12 Gabarto - Exercícos Propostos -b 2-b 3-e 4-a) 4 V b) 20 Ω 5-c 6-c 7-d 8-d 9-d 0-a -e 2-3 > > 2 3-e 4-e 5-a 6-b 7-c 8-a 9-c 20-b 2-b 22-a) 0,5V b) 0,0 A 23-a 24-c -a) 7,50 kwh b) Fase : 29A; fase 2: 30A c),0a 38 Físca 2 - Aula 4 - Assocação de esstores