O circuito elétrico em série é um divisor de tensão.

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1 01 O circuito elétrico em série é um divisor de tensão. Como as lâmpadas são idênticas, tem-se: U 1 = U 2 = U 3 = U 4 = U = lâmpada i Assim: U 1 + U 2 + U 3 + U 4 = 220 4U = 220 U = 55 V esposta: A 1

2 02 Sendo a associação em série, tem-se: = = = 6 Ω U = i 12 = 6 i i = 2 A esposta: D 2

3 03 = L ,5 = L L = 120 Ω esposta: C 3

4 = + + = = = 5 Ω Logo: i = U = 9 5 i = 1,8 A esposta: A 4

5 05 Gerador ideal mesma ddp. Corrente no fio A i (sempre que estiver ligado) Corrente no fia B i 2 (sempre que estiver ligado) esposta: B 5

6 06 Antes de o fio ser cortado, tem-se: ε i =, sendo = ρ l S Após o fio ser cortado pela metade, a resistência elétrica de cada pedaço é: l l' 2 l ' = ρ ' = ρ ' = ρ ' = S S 2S 2 Como eles são associados em paralelo, a resistência uivalente é: = 2 = n 2 = 4 Sendo ligados aos terminais da mesma bateria, tem-se: ε ε ε i' = i' = i' = 4 i' = 4 i 4 Logo, a corrente elétrica em cada metade será i metade = i' 2 = 2i esposta: A 6

7 07 a) Pilha nova: Ω 1 = = 0,27 W (limiar) Ω 2 = 200 = 0,405 W Ω 3 = 100 = 0,81 W = 0,27 + 0, ,81 = 1,485 W 1,5 W b) 0,27 = 2 U 200 U = 7,3 V espostas: a) 1,485 W 1,5 W b) 7,3 V 7

8 08 Em paralelo, teremos o dobro da potência e, portanto, a metade do tempo t 0 2. esposta: C 8

9 09 Observe a figura. i = 27 6 = 4,5 A U AX = 2 i = 2 4,5 U AX = 9 V Logo: UAX i 2 = 6 = 9 6 = 1,5 A esposta: C 9

10 10 Observe a figura. = 1, ,4 = 6 Ω i = 12 6 = 2 A Logo: U = i = 2 2 = 4 V esposta: C 10

11 11 No circuito AB, a resistência uivalente é: = + = 2 Assim: U iab = iab = iab = 2 No circuito CD a resistência uivalente é: = = n 2 Assim: U icd = icd = icd = 2 Do enunciado, tem-se: icd iab = = 9 = 9 = 10 Ω esposta: D 11

12 12 Pelo enunciado, tem-se: i = U 2,5 = 10 = 4 Ω A resistência uivalente da associação é: = ,5 = = 0,5 = 1 Ω esposta: B 12

13 13 Circuito antes da lâmpada A queimar: = + = 2 2 Usando a 1ª Lei de Ohm, tem-se: U U U 2i = 2i = i = 2 Circuito após a lâmpada A queimar. 3 = + = 2 2 Usando a 1ª Lei de Ohm, tem-se: U 2 U U 2i' = 2i' = i' = U Assim, na situação inicial, a corrente elétrica em cada lâmpada é i =. 2 Após a lâmpada A queimar, a corrente na lâmpada B passa a ser 2 U 2i' =, que é maior que i. Já nas lâmpadas D e E, a corrente passa a 3 U ser i' =, que é menor do que i. 3 A associação que corresponde à situação descrita no enunciado é a mostrada na alternativa c. esposta: C 13

14 14 a) Cálculo da resistência uivalente: 1 3 = = 4,5 kω = 4,5 10 Ω 2 A corrente no ponto A é: ε i = i = i = 10 A i = ma 3 4, b) A partir do esboço do circuito a ddp entre os pontos B e C é: U BC = BC i UBC = U BC = V espostas: a) 8 ma 3 b) 4 V 3 14

15 15 A partir dos dados fornecidos no gráfico, temos: Curva S (associação em série): U = 48 V e i = 3 A Daí: U = i 48 = ( ) = 16 (I) Curva P (associação em paralelo): U = 18 V e i = 6 A Daí: U = i = = = 48 (II) esolvendo o sistema das uações (I) e (II): = = 48 1 (16 1 ) = = 0 esolvendo essa uação: 1 = 4 Ω e 2 = 12 Ω ou 1 = 12 Ω e 2 = 4 Ω Finalmente, analisando a associação proposta e usando aos valores 1 = 4 Ω e 2 = 12 Ω, vem: = = 19 Ω esposta: Um dos resistores tem resistência 4 Ω e o outro, 12 Ω. A resistência uivalente da associação é = 19 Ω. 15

16 16 Observe a figura. A intensidade de corrente no resistor de 4 Ω é calculada por: = i 2 0,36 = 4 i 2 i = 0,3 A A ddp nesse resistor é calculada por: U = i U = 4 0,3 U = 1,2 V Os resistores de 4 Ω e de 12 Ω estão ligados em paralelo; assim: 12 i 1 = 1,2 i 1 = 0,1 A A corrente total no trecho CB será: i = 0,3 + 0,1 = 0,4 A. A ddp entre A e C é calculada por: U = i U = 3 0,4 = 1,2 V Assim, a ddp entre A e B será: U A U B = (U A U C ) + (U C U B ) = 1,2 + 1,2 = 2,4 V esposta: A 16

17 17 A corrente em L 1 é maior que em L 2 e em L 3. esposta: B 17

18 18 Observe a figura. esposta: D 18

19 19 Na situação inicial, a resistência uivalente do circuito é: 7 = 2 + = 3 3 A potência fornecida pela bateria é: I = U2 I = ε2 7 3 I = 3 7 ε2 Quando se estabelece o curto-circuito entre os pontos M e N, a resistência uivalente do circuito será: = 2 A potência fornecida pela bateria passará a ser: final = U Assim, final inicial = ε ε2 esposta: D final = ε 2 final inicial = ε ε² final inicial =

20 20 Quando os extremos não comuns de L 1 e L 2 forem conectados por um fio metálico, ambas ficam em curto-circuito (U = 0); logo, apagam. O circuito passa a ser conforme a figura a seguir. Assim, L 3 permanece acesa porque, segundo o enunciado, cada lâmpada pode ser ligada diretamente à bateria sem queimar. esposta: C 20

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