Física Professor Walfredo

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1 Física Professor Walfredo 06 luno (a): /03/03 0. (fpr 03) indústria eletrônica busca produzir e aperfeiçoar dispositivos com propriedades elétricas adequadas para as mais diversas aplicações. O gráfico abaixo ilustra o comportamento elétrico de três dispositivos eletrônicos quando submetidos a uma tensão de operação V entre seus terminais, de modo que por eles circula uma corrente i. Com base na figura acima, assinale a alternativa correta. a) O dispositivo D é não ôhmico na faixa de 30 a +30 V e sua resistência vale 0, k Ω. b) O dispositivo D é ôhmico na faixa de 0 a +0 V e sua resistência vale 6 k Ω. c) O dispositivo D 3 é ôhmico na faixa de 0 a +0 V e sua resistência vale 0,5 k Ω. d) O dispositivo D é ôhmico na faixa de 30 a +30 V e sua resistência vale 6 k Ω. e) O dispositivo D 3 é não ôhmico na faixa de 0 a +0 V e sua resistência vale 0,5 k Ω. 0. (fpr 0) m engenheiro eletricista, ao projetar a instalação elétrica de uma edificação, deve levar em conta vários fatores, de modo a garantir principalmente a segurança dos futuros usuários. Considerando um trecho da fiação, com determinado comprimento, que irá alimentar um conjunto de lâmpadas, avalie as seguintes afirmativas: nalisando os resultados, conclui-se que a relação entre os diâmetros d dos fios e é a) d = d. b) d = d. c) d = 4d. d) d = d 4. e) d = d. 04. (nisinos 0) Têm-se duas lâmpadas com os seguintes dados nominais: L (40 W e 0 V) e L (60 W e 0 V). Sobre elas, afirma-se que: I. o ligá-las em série, na rede de 0 V, a lâmpada L brilha mais intensamente; II. o ligá-las em paralelo, na rede de 0 V, a lâmpada L brilha mais intensamente;. Quanto mais fino for o fio condutor, menor será a sua resistência elétrica.. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a perda de energia em forma de calor. 3. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a sua resistividade. ssinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa é verdadeira. b) Somente a afirmativa é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas e são verdadeiras. e) Somente as afirmativas e 3 são verdadeiras. III. o ligar a lâmpada L na rede de 0 V, seu brilho é menor que quando ligada em 0 V. 03. (ff 0) Considere dois pedaços de fios condutores cilíndricos e. do mesmo comprimento, feitos de um mesmo material, com diâmetros distintos, porém, pequenos demais para serem medidos diretamente. Para comparar as espessuras dos dois fios, mediu-se a corrente que atravessa cada fio como função da diferença de potencial à qual está submetido. Os resultados estão representados na figura.

2 Dessas afirmativas: a) apenas I está correta. b) apenas II está correta. c) apenas I e II estão corretas. d) apenas I e III estão corretas. e) I, II e III estão corretas. 05. (Fuvest 0) O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão, é percorrido por uma corrente de intensidade i. O gráfico abaixo mostra a relação entre i e. 08. (fjf 0) m estudante de Física observou que o ferro de passar roupa que ele havia comprado num camelô tinha somente a tensão nominal V = 0 Volts, impressa em seu cabo. Para saber se o ferro de passar roupa atendia suas necessidades, o estudante precisava conhecer o valor da sua potência elétrica nominal. De posse de uma fonte de tensão e um medidor de potência elétrica, disponível no laboratório de Física da sua universidade, o estudante mediu as potências elétricas produzidas quando diferentes tensões são aplicadas no ferro de passar roupa. O resultado da experiência do estudante é mostrado no gráfico ao lado, por meio de uma curva que melhor se ajusta aos dados experimentais. s seguintes afirmações se referem a essa lâmpada. I. resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão aplicada. II. resistência do filamento diminui com o aumento da corrente. III. potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada. Dentre essas afirmações, somente a) I está correta. b) II está correta. c) III está correta. d) I e III estão corretas. e) II e III estão corretas. 06. (Ita 0) m fio condutor é derretido quando o calor gerado pela corrente que passa por ele se mantém maior que o calor perdido pela superfície do fio (desprezando a condução de calor pelos contatos). Dado que uma corrente de é a mínima necessária para derreter um fio de seção transversal circular de mm de raio e cm de comprimento, determine a corrente mínima necessária para derreter um outro fio da mesma substância com seção transversal circular de 4 mm de raio e 4 cm de comprimento. a) /8 b) /4 c) d) 4 e) 8 a) partir do gráfico, determine a potência elétrica nominal do ferro de passar roupa quando ligado à tensão nominal. b) Calcule a corrente elétrica no ferro de passar roupa para os valores nominais de potência elétrica e tensão. c) Calcule a resistência elétrica do ferro de passar roupa quando ligado à tensão nominal. 09. (fu 0) É muito comum em casas que não dispõem de forno micro-ondas, pessoas utilizarem uma resistência elétrica ligada à tomada para aquecer água para fazer chá ou café. Em uma situação mais idealizada, é possível estudar esse problema e aprender um pouco mais de Física. Para isso, considere, inicialmente, um sistema em equilíbrio térmico composto por um recipiente com paredes adiabáticas que possui em seu interior uma esfera maciça, cujo raio é de 50 cm, a massa é de 5 toneladas e o coeficiente de dilatação linear é 4 α esf = 0 ºC. O restante do recipiente está completamente cheio com.500 kg de água pura à temperatura T 0 = 0 C, como mostra a figura abaixo. resistência = Ω que está dentro do recipiente é, então, ligada durante certo intervalo de tempo aos terminais de uma bateria ideal de V = 00 V. Dados: C = cal / gºc, C = 0, cal / gºc, cal 4J. HO esf 07. (ff 0) Em dias frios, o chuveiro elétrico é geralmente regulado para a posição inverno. O efeito dessa regulagem é alterar a resistência elétrica do resistor do chuveiro de modo a aquecer mais, e mais rapidamente, a água do banho. Para isso, essa resistência deve ser a) diminuída, aumentando-se o comprimento do resistor. b) aumentada, aumentando-se o comprimento do resistor. c) diminuída, diminuindo-se o comprimento do resistor. d) aumentada, diminuindo-se o comprimento do resistor. e) aumentada, aumentando-se a voltagem nos terminais do resistor.

3 Considerando que toda a dissipação de energia ocorrerá apenas na resistência e desconsiderando a capacidade térmica da resistência e do recipiente, responda: a) Qual a temperatura inicial da esfera na escala Fahrenheit? b) Quanto tempo a resistência deve ficar ligada para que o sistema atinja a temperatura de equilíbrio T f = 80 C? c) Quando o sistema atinge o equilíbrio, a temperatura final da água é 80 C, neste caso, qual será a variação no volume da esfera? Sugestão: escreva sua resposta em função de π. 0. (Enem 0) Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal dos condutores utilizados. CCTEÍSTICS TÉCNICS Especificação Modelo Tensão (V~) Potência (Watt) Seletor de Temperatura Multitemperaturas Disjuntor ou fusível (mpere) Seção dos condutores (mm ) 0 4 ma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para uma correta instalação de um chuveiro do modelo devia possuir amperagem 40% menor. Considerando-se os chuveiros de modelos e, funcionando à mesma potência de W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, e que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de: a) 0,3. b) 0,6. c) 0,8. d),7. e) 3,0.. (fscar 00) s lâmpadas incandescentes foram inventadas há cerca de 40 anos, apresentando hoje em dia praticamente as mesmas características físicas dos protótipos iniciais. Esses importantes dispositivos elétricos da vida moderna constituem-se de um filamento metálico envolto por uma cápsula de vidro. Quando o filamento é atravessado por uma corrente elétrica, se aquece e passa a brilhar. Para evitar o desgaste do filamento condutor, o interior da cápsula de vidro é preenchido com um gás inerte, como argônio ou criptônio. a) O gráfico apresenta o comportamento da resistividade do tungstênio em função da temperatura. Considere uma lâmpada incandescente cujo filamento de tungstênio, em funcionamento, possui uma seção transversal de,6 0 mm e comprimento de m. Calcule qual a resistência elétrica do filamento de tungstênio quando a lâmpada está operando a uma temperatura de o C. b) Faça uma estimativa da variação volumétrica do filamento de tungstênio quando a lâmpada é desligada e o filamento atinge a temperatura ambiente de 0 o C. Explicite se o material sofreu contração ou dilatação. Dado: O coeficiente de dilatação volumétrica do tungstênio é 0 6 (ºC).. (G - cftsc 00) m professor de Física, em uma aula sobre resistores e suas aplicações, questiona seus alunos sobre o que eles poderiam fazer para conseguir água mais quente de seus chuveiros elétricos. Várias respostas surgiram, e apenas uma estava correta. ssinale a resposta correta dada pelo aluno. a) Podemos diminuir o comprimento do resistor. Com isso, aumentaríamos a corrente elétrica e, b) Podemos aumentar o comprimento do resistor. Com isso, aumentaríamos a corrente elétrica e, c) Podemos diminuir a área da secção transversal do resistor. Com isso, aumentaríamos a corrente elétrica e, d) Podemos aumentar o comprimento do resistor. Com isso, diminuiríamos a corrente elétrica e, e) Podemos aumentar a resistividade do material do resistor. Com isso, aumentaríamos a corrente elétrica e, 3. (fms 00) Duas lâmpadas, e, ambas de filamento não ôhmico do mesmo material, possuem as seguintes especificações: Lâmpada, 00W/0V, e lâmpada, 40W/0V. mbas as lâmpadas emitem 30% da potência consumida em potência luminosa. Considere-as como fontes luminosas puntiformes. Com fundamentos na eletrodinâmica, assinale a(s) proposição(ões) corretas. 0) Se os dois filamentos possuírem o mesmo diâmetro e forem do mesmo material, o comprimento do filamento da lâmpada será menor que o comprimento do filamento da lâmpada. 0) Quando as duas lâmpadas estiverem ligadas em paralelo, a intensidade luminosa da luz emitida pela lâmpada, será,5 vezes maior que a intensidade luminosa da luz emitida pela lâmpada, em um ponto equidistante de ambas. 04) Quando essas lâmpadas estão desligadas, as resistências elétricas dos filamentos são menores do que quando as lâmpadas estão ligadas. 08) Se as duas lâmpadas estiverem ligadas em série, a intensidade luminosa da luz emitida pela lâmpada será maior que a intensidade da luz emitida pela lâmpada na mesma distância, em um ponto equidistante de ambas. 6) resistência elétrica do filamento da lâmpada é maior que a resistência elétrica do filamento da lâmpada quando ambos estão na mesma temperatura. 3

4 4. (Fgv 00) Originalmente, quando comprou seu carrinho de churros, a luz noturna era reforçada por um lampião a gás. Quando seu vizinho de ponto, o dono da banca de jornais, lhe ofereceu a possibilidade de utilizar uma tomada de 0 V, tratou logo de providenciar um modo de deixar acesas duas lâmpadas em seu carrinho. Entretanto, como não era perito em assuntos de eletricidade, construiu um circuito para duas lâmpadas, conhecido como circuito em série. Sobre esse circuito, analise: I. vantagem desse tipo de circuito elétrico é que se uma das lâmpadas se queima, a outra permanece acesa. II. tilizando duas lâmpadas idênticas, de valores nominais 0 V/00 W, deve-se obter, em termos de iluminação, o previsto pelo fabricante das lâmpadas. III. tilizando-se duas lâmpadas idênticas de 0 V, elas se queimarão, uma vez que a diferença de potencial para a qual elas foram fabricadas será superada pela diferença de potencial oferecida pelo circuito. IV. o serem ligadas duas lâmpadas idênticas, sejam elas de 0 V ou de 0 V, devido às características do circuito em série, a diferença de potencial sobre cada lâmpada será de 0 V. É correto o contido apenas em a) I. b) IV. c) I e III. d) II e III. e) II e IV. 5. (Pucrj 00) Os chuveiros elétricos de três temperaturas são muito utilizados no rasil. Para instalarmos um chuveiro é necessário escolher a potência do chuveiro e a tensão que iremos utilizar na nossa instalação elétrica. Desta forma, se instalarmos um chuveiro de W utilizando a tensão de 0 V, nós podemos utilizar um disjuntor que aguente a passagem de. Se quisermos ligar outro chuveiro de potência de W em uma rede de tensão de 0 V, qual deverá ser o disjuntor escolhido? a) b) 5 c) 45 d) 35 e) 40 TEXTO P PÓXIM QESTÃO: SPECONDTIVIDDE O termo supercondutividade se refere à capacidade que alguns materiais têm de conduzir a corrente elétrica sem que ocorram perdas de energia na forma de calor. O QE FZ M CONDTO SE SPE? história dos semicondutores já é quase centenária e começa em 9 com o físico Heike Kamerling Onnes, que observou o fenômeno no mercúrio resfriado a 4, K. Em 995, compostos de cobre dopados com tálio exibiram o fenômeno da supercondutividade a temperaturas de 38 K a pressões ambientes e até a temperaturas de 64 K em altas pressões. Em um condutor comum, os elétrons da corrente elétrica são continuamente espalhados pelos íons metálicos do fio, perdendo energia, que aquece o fio, fenômeno conhecido como efeito joule. Em um supercondutor, esses elétrons combinam-se e formam os chamados pares de Cooper, unidos por uma interação atrativa, e movem-se sem haver espalhamento. (Texto adaptado de Scientific merican rasil, ano 8 numero 88, págs ) 6. (Pucmg 00) Considere uma linha de transmissão de energia elétrica em um fio condutor com diâmetro de cm e comprimento de 000 m percorrido por uma corrente de 000. Se essa transmissão fosse feita através de um supercondutor, a cada hora, seria evitada a perda de uma energia de, aproximadamente, igual a: Dado: ñ =,57 x 0-8 Ω.m a) 3,6 x 0 8 J b),4 x 0 9 J c) 7, x 0 8 J d) 8,5 x 0 0 J 7. (desc 009) tabela a seguir fornece os comprimentos, as áreas da seção transversal e as resistividades para fios de cinco materiais diferentes. resistência desses fios não depende da tensão aplicada. partir desses dados, indique a alternativa que contém o fio referente ao material que transforma mais energia por unidade de tempo quando todos estão individualmente submetidos à mesma diferença de potencial em suas extremidades. a) C b) c) d) D e) E 8. (desc 009) tabela a seguir apresenta algumas propriedades dos fios de cobre comumente utilizados em circuitos e instalações elétricas. Considerando que a resistividade do cobre a 0 C é igual a,7 0-8 Ù m, e as informações fornecidas na tabela acima, resolva as questões a seguir: a) Calcule a resistência por unidade de comprimento de um fio de cobre de calibre. b) Para a montagem de um circuito elétrico são necessários 0 m de fio de cobre. resistência máxima oferecida pelo fio não poderá ser maior do que,0 x 0 - Ù para o bom funcionamento do circuito. Determine qual o diâmetro mínimo de fio que pode ser utilizado para a montagem do circuito e identifique qual o calibre do fio. c) Determine o campo magnético a 0 cm de um fio (longo e reto) de cobre de calibre 0, quando nele estiver passando uma corrente elétrica contínua igual a,0.e 9. (nesp) resistência elétrica de certos metais varia com a temperatura e esse fenômeno muitas vezes é utilizado em termometros. Considere um resistor de platina alimentado por uma tensão constante. Quando o resistor e colocado em um meio a 0 C, a corrente que passa por ele e 0,8 m. Quando o resistor e colocado em um outro meio cuja temperatura deseja-se conhecer, a corrente registrada e 0,5 m. relação entre a resistência elétrica da platina e a temperatura e especificada através da relação = â( + át), onde á = C -. Calcule a temperatura desse meio. 4

5 0. (nicamp) O chuveiro elétrico é amplamente utilizado em todo o país e é o responsável por grande parte do consumo elétrico residencial. figura a seguir representa um chuveiro metálico em funcionamento e seu circuito elétrico equivalente. tensão fornecida ao chuveiro vale V = 00 V e sua resistência é = 0. l =ρ. ρ.l =.S S l =ρ. ρ.l =.S S Igualando as equações em ρ.l : d d.s =.S. π =. π.d =.d (equação ). 4 4 De acordo com a definição de resistência elétrica análise do gráfico dado, temos: = =.0 Ω = = 4.0 Ω 0,5 u = e a i a) Suponha um chuveiro em funcionamento, pelo qual fluem 3,0 litros de água por minuto, e considere que toda a energia dissipada na resistência do chuveiro seja transferida para a água. O calor absorvido pela água, nesse caso, é dado por Q =,ט mc onde c = J/kg C é o calor específico da água, m é a sua massa e ט é a variação de sua temperatura. Sendo a densidade da água igual a 000 kg/m 3, calcule a temperatura de saída da água quando a temperatura de entrada for igual a 0 C. b) Considere agora que o chuveiro esteja defeituoso e que o ponto do circuito entre em contato com a carcaça metálica. Qual a corrente total no ramo do circuito se uma pessoa tocar o chuveiro como mostra a figura? resistência do corpo humano, nessa situação, vale = 000. Gabarito: 0. [D] Para que o resistor seja ôhmico, é preciso que sua resistência seja constante quando a temperatura for constante. Supondo que a experiência tenha sido feita sem variação de temperatura, podemos concluir que serão ôhmicos aqueles que apresentarem resistência constante. Sendo assim o gráfico V x i deve ser uma reta. O dispositivo D entre 30V e +30V é ôhmico e sua resistência V 30V vale = = = 6k Ω. i 5m Substituindo os valores na equação :.d.d.0 =.d = 4.0.d d =.d 04. [E] Dados: L (40 W e 0 V) e L (60 W e 0 V). I. Correta. Calculando a resistência de cada lâmpada: 0 0. = = Ω 40 P = = P 0 = = 807 Ω. 60 o ligá-las em série, a corrente nas duas lâmpadas é a mesma. Como a potência dissipada é P = i, a de maior resistência (L ) brilha mais intensamente. II. Correta. De acordo com o próprio enunciado, quando ligadas em paralelo, na tensão de 0 V, L dissipa maior potência, brilhando mais intensamente que L. III. Correta. Supondo que a resistência não se altere com a tensão, se ligarmos L na tensão de 0 V, a potência dissipada (P ) por ela passa a ser: = = P' = = P' = 5 W. P 60 P' Se a potência dissipada diminui, o brilho também diminui. 05. [C] Para maior clareza, destaquemos dois pontos, e, do gráfico: 0. []. Falso. resistência é inversamente proporcional à área da seção reta do fio.. Verdadeiro. Porque maior será a sua resistência. 3. Falso. resistividade é propriedade do material e não do fio. 03. [] l De acordo com a segunda lei de Ohm = ρ. temos: S : resistência elétrica do fio; ρ : resistividade elétrica; ρ =ρ (mesmo material); l : comprimento do fio; l = l (mesmo comprimento); d S : área da seção normal; S = π. (d=diâmetro do fio). 4 d d S S I. Incorreta. Quando a resistência é constante, tensão e corrente são diretamente proporcionais, portanto o gráfico é uma reta que passa pela origem. II. Incorreta. Calculemos a resistência para os pontos, e, destacados na figura: 5

6 06. [E] = = = 3,3 Ω. i 0,5 6 = = = 4 Ω. i 0,5 Portanto, a resistência aumenta com o aumento da corrente. III. Correta. Calculemos as potências dissipadas para os valores dos pontos destacados: P = i = (0,5) = 0,3 W. P = i = 6 (0,5) =,5 W. P > P a potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada. Substituindo (I) e (III) em (IV), vem: 4i T = i = 64 i i = 8 i i = 8 () i 6 T i = [C] Como a tensão () é constante, a potência (P) varia com a resistência () de acordo com a expressão: P =. Mas a ª lei de Ohm afirma que a resistência de um condutor depende da resistividade do material ( ρ ), é diretamente proporcional ao comprimento (L) e inversamente a área da secção transversal (), ou seja: L = ρ. Dados: i =. r = mm; r = 4 mm r = 4 r. L = cm; L = 4 cm L = 4 L. troca de calor é efetuada pela superfície lateral do fio. Portanto a área de troca ( T ) é: r L = πrl 6 (I). T = π T === T = π r ( )( ) L = π 4r 4L = 3πrL T = T quantidade de calor dissipada (Q) em dado intervalo de tempo ( t) é: Q = P t, sendo P a potência dissipada. Mas: P = i, sendo a resistência do condutor. De acordo com a ª lei de Ohm: ρ: resistividade do material; = s S: área da secção transversal do condutor. ssim: = === = π ( 4r ) π r ρ 4L ρ 4L 4 = = = = π r π 6r 4 π r (II). sando essa relação (II), podemos relacionar os calores dissipados: Q= i t Q 4i === = (III). Q Q = i t= i t i 4 Mas o calor dissipado é diretamente proporcional à área lateral. Então: Q Q T = (IV). T Combinando essas expressões: P =. Concluímos dessa expressão resultante, que a potência dissipada é inversamente proporcional ao comprimento do resistor. Portanto, para aquecer a água do banho mais rapidamente a resistência deve ser diminuída, diminuindo-se o comprimento do resistor. a) Conforme mostrado abaixo, para a tensão nominal de 0 V, a potência dissipada é.00 W. b) c) P = i P.00 i = = 0 i = 5. = i 0 = = i 5 = 44 Ω. TC TF 3 0 TF 3 º a) = = TF = 68 F V Q Q. b) P= = t= t V 6 6 Q = (mc θ ) água + (mc θ ) esfera =, , Q =,8 0 cal = 7, 0 J 7 Q. 7, 0 t = = = 3600s =,0h V c) V = V0γ θ = π 0.3 α. θ = π = 3000 π cm

7 0. [] Dados: P = W; = 7 V; = 0 V; I = 50 ; I = 30. Como a potência é a mesma nos dois casos, temos: P = P = P = = P = 7 = = ( 0,58 ) = 0,3. 0 OS: sabe-se da eletrodinâmica e do eletromagnetismo que 0 3. Isso simplifica bastante os cálculos envolvendo 7 tensões de 0 V e 7 V, como no caso dessa questão, conforme ilustrado abaixo: P = 7 P = P = = = 0 P = = 0,3. = = 3 3. a) Dados: =,6 0 mm =,6 0 8 m ; L = m. No gráfico: quando a temperatura é T = C, a resistividade é ρ = Ω.m. Da segunda lei de Ohm: = = = = 00 Ω. 8 8,6 0,6 0 b) Dado: γ = 0 6 C, T = 0 C; T = C C, o volume inicial é: V 0 = L =,6 0 8 = 3, 0 8 m 3. Calculando a variação volumétrica: V = V 0 γ (T T) = 3, ( ), 0 9 m 3. O sinal ( ) indica que o material sofreu contração. Portanto, o material sofreu contração volumétrica de, mm 3.. [] Da expressão da potência elétrica: P =. Da segunda lei de Ohm: =, sendo a resistência do condutor, ρ a resistividade do material, L o seu comprimento e a área de sua secção transversal. Combinando as duas expressões: P = P=. Essa expressão nos mostra que, dada uma tensão, para aumentar a potência podemos escolher um resistor: ) de maior área da secção transversal; ) de menor comprimento; 3) de material de menor resistividade = 07 Dados: = 0 V; P = 00 W; P = 40 W. (0) Correta. potência elétrica é dado por: P =, sendo a resistência elétrica. Como a tensão é a mesma para as duas lâmpadas, a de maior potência apresenta menor resistência, ou seja, <. segunda lei de Ohm nos diz que: =. Nessa expressão, ρ é a resistividade do material; é a área da secção transversal do filamento e L é o seu comprimento. Se ambas forem do mesmo material e de mesmo diâmetro, a resistência será diretamente proporcional ao comprimento. ssim: < L < L. (0) Correta. intensidade luminosa é diretamente proporcional a potência luminosa emitida. ' potência luminosa de é: P = 30% de 00 = 0,3(00) = 30 W. ' potência luminosa de é: P = 30% de 40 = 0,3(40) = W. ' P 30 ' ' = = ',5 P =,5P P (04) Correta. resistividade do filamento aumenta com a temperatura. O brilho de uma lâmpada é devido ao aquecimento de seu filamento a altas temperaturas. ssim, quando desligadas, as lâmpadas apresentam menor resistividade, consequentemente, menor resistência. (08) Errada. Quando estão associadas em série, ambas são percorridas pela mesma corrente elétrica. potência elétrica dissipada é, então dada por: P = i. Como já concluído, <. Então P < P. intensidade luminosa de é menor que a de. (6) Errada. Como já justificado, <. 4. [] nalisando cada uma das proposições: I. Errada. Numa associação em série, se um dos resistores queima, interrompe-se a corrente, desligando o circuito. II. Errada. Numa associação em série, a tensão total é dividida proporcionalmente às resistências, sendo, então 0 V em cada lâmpada. III. Errada. s lâmpadas não se queimarão, pois estarão funcionando segundo suas características nominais, 0 V. IV. Correta. Independentemente das características nominais, cada lâmpada estará submetida à tensão de 0 V. 5. [C] Dados: P = W; = 0 V. P = i i = P = = 40,9. Portanto o disjuntor 0 escolhido deverá ser o de 45, que é o valor mais próximo do acima do calculado. 6. [] Dados: D = cm = 0 m; L = 0 3 m; i = 0 3 ; t = h = 3,6 0 3 s. L resistência da linha é dada pela ª lei de Ohm: = ρ. Mas, a área da secção transversal é dada por: = πr = D π D π =

8 ρl 4 Então: = = = π D π D 4,56 0 3, = 0, Ω. 8 3 ( ) ( ) 3,4( 0 ) 4, E Da expressão da potência: P = E = P t. t Lembrando que a potência elétrica é: P = i, temos: = 3 V mc θ θ = = θ = = 4 0 C t Mas 0 θ=θ θ0 0 =θ 0 θ= 40 C b) O circuito equivalente será: E = i 4 t = π D 3,6 0 8 J. i t E = ( 0,) ( 0 3 ) ( 3,6 0 3 ) = 7. [C] esolução Transformar mais energia por unidade de tempo, ou seja, transformar energia rapidamente significa ter mais potência. Para uma tensão a potência P de um resistor é dada por P = /. Isto significa que na mesma tensão quanto menor a resistência maior a potência P. Como desejamos a maior potência P é necessário encontrar o resistor que ofereça a menor resistência. Será necessário analisar cada um dos fios por meio da.a lei de Ohm, = ρ.l/ Material = ρ.l/(3.) = 0,33.ρ.L/ Material = ρ.3.l/ = 6.ρ.L/ Material C = 3ρ.L/(.) = 3.ρ.L/ Material D = 3ρ.L/(3.) = ρ.l/ Material E = ρ.l/(4.) = 0,5.ρ.L/ Note que a resistência equivalente do circuito é em paralelo com. Isto é: eq = = = Ω Como V =.i 00 = i i = = 0, Pelo exposto o material é o que apresenta a menor resistência. 8. a. = ρ.l/ /L = ρ/ =,7.0-8 / (3,5.0-6 ) = 0, = 4, Ω/m b. = ρ.l/.0 - =,7,0-8.0/ = 8,5.0-6 m = 8,5 mm. Esta é a área transversal do fio para que a resistência seja de exatamente.0 - Ω. Como a resistência e a área são inversamente proporcionais, para se ter a máxima resistência a área deve ser de no mínimo 8,5 mm. O calibre é o indicado. O diâmetro associado a esta área será o diâmetro mínimo = π.r = π.d /4 d = 4./π = 4.8,5/3,4 = 0,83 d = 3,9 mm c. = µ 0.i/(πr) = 4.π.0-7. / (.π.0,) = T C 0. energia a) Sabemos que potência =, que a potência tempo dissipada em um resistor pode ser calculada pela V expressão P = e que a massa específica de uma m substância vale µ= m =µ V, então: v Note que 3,0L de água tem 3,0kg de massa. 8