4. Variando-se a ddp aplicada a um condutor e medindo-se as intensidades de corrente, obtêm-se os resultados da tabela abaixo:

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1 AS RESPOSTAS ESTÃO NO FINAL DOS EXERCÍCIOS. 1. Um resistor tem resistência igual a 50Ω, sob ddp U = 60V. Calcule a intensidade de corrente que o atravessa. 2. Um resistor ôhmico, quando submetido a uma ddp de 20V, é atravessado por uma corrente elétrica de intensidade 4,0A. Qual a ddp nos terminais do resistor quando percorrido por outra corrente elétrica de 1,2A? 3. Aplica-se uma ddp nos terminais de um resistor e mede-se a intensidade de corrente que o atravessa. Repete-se a operação para ddps diferentes e constrói-se o gráfico, obtendo a curva característica do resistor. Determine o valor da resistência e- létrica desse resistor i (A) 0 0,2 0,4 0,6 4. Variando-se a ddp aplicada a um condutor e medindo-se as intensidades de corrente, obtêm-se os resultados da tabela abaixo: i(a) 0 0,25 0,50 0,75 0,85 Verifique se o condutor é linear. 5. O gráfico ao lado representa a curva característica de um resistor ôhmico ,0 i (A) Determine: a) a resistência elétrica do resistor; b) a ddp nos terminais do resistor quando percorrido por corrente de intensidade 1,6A. 6. Um condutor X tem a curva característica conforme o gráfico dado. Calcule sua resistência aparente quando é percorrido pela corrente de 10mA i (ma) 7. Um resistor de resistência elétrica R = 20Ω é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 3,0A. Determine: a) a potência elétrica consumida pelo resistor; b) a energia elétrica consumida no intervalo de tempo de 20s Em 0,5kg de água contida em um recipiente mergulha-se durante 7min um resisto r de resistência elétrica 2Ω. Dados: calor específico da á- gua 1cal/gºC e 1cal = 4,2J. Se o resistor é percorrido por uma corrente elétrica de 5A, calcule a e- levação da temperatura da água, supondo que não haja mudança de estado. 9. Uma torneira elétrica fornece 2l/min de água à temperatura de 40 C, sendo que a temperatura da água na entrada é de 20 C. A resistência elétrica da torneira vale 28Ω. Calcule a intensidade de corrente que atravessa a resistência da torneira. (Dados: densidade da água d = 1kg/l, calor específico da água c = 1cal/gºC e 1cal = 4,2J.) 10. Em um chuveiro elétrico lê-se a inscrição 2200W - 220V. a) Qual a resistência elétrica do chuveiro quando em funcionamento? b) Quando ligado corretamente, qual a intensidade de corrente que o atravessa? c) Estando o chuveiro ligado corretamente, o que se deve fazer na sua resistência elétrica para se aumentar a potência elétrica dissipada? 11. Dobra-se a ddp aplicada a um resisto r. O que acontece com a potência por ele dissipada? 12. Um resistor, ligado a uma fonte de ddp constante, dissipa a potência de 84W e é utilizado para aquecer 1000g de água durante 30s. Sendo o calor específico da água c = 1cal/gºC e 1cal = 4,2J, calcule a elevação da temperatura da água. 13. Em um recipiente estão colocados 10kg de á- gua e um resistor de 4,2Ω. O resistor é ligado a um gerador durante 200s. Um termômetro colocado dentro da água registra um aumento de temperatura de 8 C. Sendo o calor específico da água 1cal/gºC e 1cal = 4,2J, calcule a intensidade de corrente que atravessa o resistor. 14. Por um chuveiro fluem 40l de água durante 7min. Sabendo-se que á temperatura da água sofre uma variação de 10 C, determine a potência do chuveiro. Expresse sua resposta em 10 2 W. (Dados: calor específico da água c = 1,0cal/gºC, sendo 1,0cal = 4,2 joules; densidade da água d=1,0kg/l.) 15. Um aquecedor utiliza uma resistência elétrica de 20Ω. Esse aquecedor é imerso em 1 litro de á- gua a 10 C e ligado a uma tomada, de modo que é percorrido por uma corrente de 10A. Calcule em quanto tempo a temperatura da água atinge 60 C.

2 (Dados: calor específico da água c = 1cal/gºC e 1cal = 4,2J.) 16. Um resistor tem seus terminais submetidos a uma certa ddp. Reduzindo à metade a resistência elétrica do resistor e mantida constante a ddp, o que acontece com a potência por ele dissipada? 17. Aplica-se a ddp de 100V nas extremidades de um fio de 20m de comprimento e seção circular de área 2mm 2. Sabendo-se que a corrente elétrica que circula tem intensidade 10A, calcule a resistividade do material que constitui o fio em Ω.cm. 18. A resistência elétrica de um resistor de fio metálico é 60Ω. Cortando-se um pedaço de 3m do fio, verifica-se que a resistência do resistor passa a ser 15Ω. Calcule o comprimento total do fio. 19.Um fio de cobre tem comprimento de 120m e a área de sua seção transversal é 0,50mm 2. Sabendose que a resistividade do cobre a 0 C é 1, Ω.mm 2 /m, determine a resistência do citado fio a 0 C. 20. O filamento de tungstênio de uma lâmpada tem resistência de 20Ω a 20ºC. Sua seção transversal mede 1, mm 2 e que a resistividade do tungstênio a 20 C é 5, Ω.mm 2 /m, determine o comprimento do filamento. 21. Um resistor em forma de fio tem resistência elétrica de 100Ω. Se a ele foi acrescentado um fio idêntico mas com 0,5m de comprimento, a resistência passa a ser 120Ω. Determine o comprimento do resistor original. 22. Um fio condutor de certo material tem resistência elétrica R. Qual será a resistência de um outro fio do mesmo material e comprimento, porém de diâmetro igual ao dobro do primeiro? 23. Sabe-se que a resistência elétrica de um fio cilíndrico é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à área de sua seção reta. a) O que acontece com a resistência do fio quando triplicamos o seu comprimento? b) O que acontece com a resistência do fio quando duplicamos seu raio? 24. Um resistor dissipa 60W de potência quando ligado sob ddp de 220V. Supondo invariável a resistência elétrica do resistor, determine a potência elétrica dissipada no mesmo quando ligado sob ddp de 110V. 25. A curva característica de um elemento resistivo é vista na figura i (ma a) Qual a potência dissipada quando i = 10mA? b) Qual é a carga que passa em 10s, quando U = 2,0volts? 26. A potência de um chuveiro elétrico é 2200W. Considere 1cal = 4J. Qual a variação de temperatura da água ao passar pelo chuveiro com uma vazão de 0,022l/s? (Dados: calor específico da água: 1cal/gºC; densidade da água: 1kg/l.) 27. Congelou-se um grande volume de água em torno de um resistor de resistência elétrica de 4kΩ e fez-se passar por este uma corrente de 2A, até que 1kg de gelo se fundiu. Sabendo que o gelo se encontra a 0 C: e que o calor de fusão deste é 80cal/g, calcule durante quanto tempo o circuito esteve ligado. Considere 1cal = 4,2J. 28. Acende-se uma lâmpada de 100W que está i- mersa num calorímetro transparente contendo 500g de água. Em 1min40s a temperatura da água sobe 4,5 C. Que porcentagem de energia elétrica fornecida à lâmpada é convertida em luz? (Considere o calor específico da água 4,2J/gºC, e que a luz produzida não é absorvida pelo calorímetro. Despreze a capacidade térmica do calorímetro e da lâmpada.) 29. Um aquecedor elétrico de 220V W apresenta um rendimento de 80%, fornecendo uma vazão de 0,08l/s de água. Se o aquecedor for ligado a uma tomada de 110V, qual a temperatura da á- gua na saída do aquecedor, sabendo-se que a mesma entra no aparelho a uma temperatura de 22 C? (Dados: 1J = 0,24cal; calor específico da água c = 1cal/gºC; densidade da água d = 1kg/l.) 30. Um chuveiro elétrico de 220V dissipa uma potência de 2,2kW. a) Qual o custo de um banho com 10min de duração se a tarifa é de R$4,00 por kwh? b) Desejando-se duplicar a variação de temperatura da água mantendo-se constante a sua vazão, qual deve ser a nova resistência do chuveiro? 31. Um estudante deseja aquecer 1,2 litros de água contido em um recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, com o auxilio de um resistor imerso na água e conectado diretamente a uma bateria de 12Vede resistência interna praticamente nula. 2

3 Quanto deve valer a resistência (R) desse resistor para que a temperatura da água seja elevada de 20 C para 32 C em 42min? (1cal = 4,2J) 32. Sabe-se que: I - a corrente elétrica que atravessa um fio condutor é inversamente proporcional à resistência elétrica do fio; II - a resistência elétrica de um fio condutor é inversamente proporcional à área de sua seção reta. Baseado nessas informações, resolva os itens a e b abaixo. a) Como a corrente de um fio condutor está relacionada com a área da seção reta do fio? b) Se a corrente que atravessa um fio de 1mm de raio é 5A, qual será a corrente que atravessa um fio do mesmo material, de mesmo comprimento e raio igual a 2mm, submetido à mesma diferença de potencial? 33. Durante o inverno, o chuveiro elétrico da residência de um eletricista-aprendiz não esquenta a água o suficiente para proporcionar "aquele" banho. Ele resolve, então, duplicar o comprimento do fio metálico que compõe a resistência do chuveiro, pretendendo, com isso, que ela aqueça mais ainda a mesma quantidade de água. a) O eletricista-aprendiz consegue seu intento? Explique. Se você discorda da idéia dele, dê outra sugestão. b) Se a ddp nos terminais da resistência de 100Ω do chuveiro for de 220V, qual será a corrente que a percorrerá? Nesse caso, se o kwh custar R$4,00, que importância será gasta por semana, caso o chuveiro seja usado durante 1h por dia? 34. Medidas de intensidade de corrente e ddps foram realizadas com dois condutores de metais diferentes e mantidos à mesma temperatura, encontrando-se os resultados da tabela seguinte: Condutor 1 Condutor 2 i (A) U (V) i (A) U (V) ,5 2,18 0,5 3,18 1,0 4,36 1,0 4,36 2,0 8,72 2,0 6,72 4,0 17,44 4,0 11,44 Nessas condições pode-se afirmar que: a) ambos os condutores obedecem à Lei de Ohm. 3 b) nenhum dos condutores obedece à Lei de Ohm. c) somente o condutor 1 obedece à Lei de Ohm. d) somente o condutor 2 obedece à Lei de Ohm. e) nenhuma das anteriores. 35. Alguns elementos passivos de um circuito elétrico são denominados resistores ôhmicos por o- bedecerem à Lei de Ohm. Tal lei afirma que: a) mantida constante a temperatura do resistor, sua resistência elétrica é constante, independente da tensão aplicada. b) a resistência elétrica do resistor é igual à razão entre a tensão que lhe é aplicada e a corrente que o atravessa. c) a potência dissipada pelo resistor é igual ao produto da tensão que lhe é aplicada pela corrente que o atravessa. d) o gráfico tensãoxcorrente para o resisto r é uma linha reta que passa pela origem, independente de sua temperatura ser ou não mantida constante. e) a resistência elétrica do resistor aumenta com o aumento de sua temperatura e diminui com a diminuição de sua temperatura. 36. Um resistor é ôhmico até 100V, tendo resistência de 60Ω. Aplica-se no mesmo uma ddp de 30V e, depois, de 60V. A variação ocorrida na resistência do resistor é de: a) 3Ω b) zero c) 6Ω d) 9Ω e) 12Ω 37. O gráfico representa a tensão elétrica (diferença de potencial) em função da intensidade de corrente elétrica em um resistor. Se o resistor for submetido a uma tensão elétrica de 4,0V, a sua potência elétrica será de: a) 200W c) 2,0W 20 b) 8,0W d) 4,0W e) 40W i (A) Sobre um ferro elétrico você localiza uma plaqueta onde se identifica o símbolo do fabricante e as seguintes indicações: 750W - 110V. A resistência desse ferro quando em funcionamento é: a) 110Ω c) 7Ω e) 16Ω b) 750Ω d) 8, Ω 39. Considerando uma lâmpada incandescente, de 60W - 120V, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO:

4 a) A lâmpada converte em 1,0h cerca de 2, joules de energia elétrica em luz e calor. b) A resistência da lâmpada acesa vale 2, Ω. c) A potência elétrica dissipada pela lâmpada, sob uma tensão de 90 volts, é menor do que 60 watts. d) A resistência da lâmpada é a mesma, quer esteja acesa, quer esteja apagada. e) A intensidade da corrente, na lâmpada acesa, é de 0,50 A. 40. Um condutor de resistência elétrica igual a 20 ohms, 'submetido a uma ddp de 10 volts, em 2,0min, dissipa uma energia, em joules, de: a) 3, c) e) b) 6, d) Em certo chuveiro elétrico de 2200W - 220V cortou-se a resistência ao meio; em virtude deste corte, a nova potência do chuveiro será: a) 550W d) a mesma de antes b) ll00w e) nenhuma das anteriores c) 4400W 42. Um chuveiro elétrico deve operar sob tensão de 220V. Se o resistor do chuveiro tiver resistência elétrica R, sua potência elétrica será igual a P. Se o resistor do chuveiro tiver resistência elétrica 2R, sua potência elétrica será igual a: a) 2 P b) P c) 2P d) 4 P e) 4P 43. Pedro mudou-se da cidade de São José dos Campos para São Paulo, levando consigo um a- quecedor elétrico. O que deverá ele fazer para manter a mesma potência de seu aquecedor elétrico, sabendo-se que a ddp na rede em São José dos Campos é de 220V, enquanto em São Paulo é de 110V? Deve substituir a resistência do aquecedor por outra: a) quatro vezes menor. d) oito vezes menor. b) quatro vezes maior. e) duas vezes menor. c) oito vezes maior. 44. Um estudante resolveu acampar durante as férias de verão. Em sua bagagem levou uma lâmpada com as especificações: 220V - 60W. No camping escolhido, a rede elétrica é de 110V. Se o estudante utilizar a sua lâmpada na voltagem do camping: a) não terá luz, pois a lâmpada queimará. b) ela brilhará menos, porque a potência dissipada será de 15W. 4 c) ela brilhará menos, porque a potência dissipada será de 30W. d) ela brilhará normalmente, dissipando a potência de 60W. e) ela brilhará mais, porque dissipará uma potência de 120W. 45. Dois chuveiros elétricos, um de 110V e outro de 220V, de mesma potência, adequadamente ligados, funcionam durante o mesmo tempo. Então, é correto afirmar que: a) o chuveiro ligado em 110V consome mais energia. b) ambos consomem a mesma energia. c) a corrente é a mesma nos dois chuveiros. d) as resistências dos chuveiros são iguais. e) no chuveiro ligado em 220V a corrente é maior. 46. No caso de um chuveiro ligado à rede de distribuição de energia: a) diminuindo-se a resistência do aquecedor, reduz-se a potência consumida. b) aumentando-se a resistência do aquecedor e conservando-se constante a vazão, a temperatura da água aumenta. c) para se conservar a temperatura da água, quando se aumenta a vazão, deve-se diminuir a resistência do aquecedor. d) a potência consumida independe da resistência do aquecedor. e) nenhuma das anteriores. 47. A chave de ligação de um chuveiro pode ser colocada em três posições, nas quais está escrito: fria, morna, quente. A resistência elétrica que a- quece a água varia com estas posições, assumindo, não respectivamente, os valores média, baixa, alta. A correspondência certa é: a) água quente, resistência baixa. b) água fria, resistência baixa. c) água quente, resistência média. d) água morna, resistência alta. e) nenhuma das correspondências anteriores é correta. 48. Considere um resistor para chuveiro elétrico e uma lâmpada elétrica com os seguintes dados nominais: resistor: 220V W; lâmpada: 110V - 110W. Verifique qual a opção correta, supondo que o resistor e a lâmpada estão ligados na tensão correta:

5 a) O resistor e a lâmpada têm resistências elétricas iguais. b) O resistor e a lâmpada são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade. c) A lâmpada e o resistor consomem a mesma energia elétrica para o mesmo tempo de utilização. d) A corrente elétrica na lâmpada é dez vezes mais intensa do que no resistor. e) O resistor consome energia elétrica vinte vezes maior que a da lâmpada, para o mesmo tempo de utilização. 49. Têm-se cinco fios condutores F 1, F 2, F 3, F 4 e F 5, de mesmo material e à mesma temperatura. Os fios apresentam comprimento e área de seção transversal dados pela tabela abaixo: Sendo R a resistência elétrica de F 1, podemos afirmar que F 2, F 3, F 4 e F 5 têm resistências elétricas, respectivamente: Comprimento Área de seção transversal F 1 f A F 2 2f A F 3 f 2A F 4 f A 2 a) 2R; 2R; 2 R ; R d) 2 R ; 2R; 2R; R b) 2R; 2 R ; 2R; 4R e) R; 2R; 2 R ; 4R c) 2R; 2 R ; 2R; R 50. Um fio cilíndrico de comprimento l e raio de seção reta r apresenta resistência R. Um outro fio, cuja resistividade é o dobro da primeira, o comprimento é o triplo, e o raio 3 r, terá resistência i- gual a: R a) 54 b) 2R c) 6R d) 18R e) 54R 51. Dois fios, um de cobre com resistividade 1, Ω.m e outro de alumínio com resistividade 2, Ω.m, possuem mesmo comprimento e mesmo diâmetro. Se ambos forem percorridos pela mesma corrente i, pode-se afirmar que: a) as resistências ôhmicas dos dois fios são i- guais. b) a ddp é menor no fio de cobre. c) o fio de cobre fica submetido a um campo elétrico maior do que do fio de alumínio. d) a perda de energia pelo efeito Joule é menor no fio de alumínio. e) se os dois fios forem submetidos a uma mesma tensão, separadamente, a corrente elétrica será a mesma nos dois fios. 52. Submetem-se dois fios A e B, feitos de um mesmo metal, à mesma tensão elétrica. O comprimento do fio A é o dobro do comprimento do fio B e a área de seção reta de A é igual à metade da seção reta de B. Qual a razão entre as intensidades i das correntes elétricas em A e B A? ib 1 1 a) 4 b) 2 c) 1 d) e) 2 4 Respostas 1. 1,2 A 2. 6V 3. Resposta: 20Ω 4. O condutor é não-linear. 5. a) 4,5Ω b) 7,2V 6. 2kΩ 7. a) 1, W b) 3, J C A 10. a) 22Ω b) 10A c) Diminuir a resistência elétrica do chuveiro. 11. A potência dissipada torna-se quatro vezes maior ,6ºC A w s 16. Dobra 17. Resposta: 10-4 Ω.cm 18. Resposta: 4m 19. 4,1Ω 20. 0,04m 21. 2,5m R a) Triplica b) Quarta parte w 25. a) 0,04w b) 0,08C ºC s 28. 5,5% ,8ºc 30. a) R$1,47 b) 11Ω 31. 6Ω 5

6 32. a) Diretamente proporcional b) 20A 33. a) Não; o comprimento deve ser diminuído b) 2,2A; R$13, c 35. a 36. b 37. b 38. e 39. d 40. b 41. c 42. a 43. a 44. b 45. b 46. c 47. a 48. e 49. b 50. e 51. b 52. e 6