wlad 2. O circuito elétrico seguinte é constituído por três lâmpadas L 1, L 2 e L 3, que são idênticas, e ligadas a uma bateria ε.

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1 1. O circuito elétrico de um certo dispositivo é formado por duas pilhas ideais idênticas, de tensão V cada uma, três lâmpadas incandescentes ôhmicas e idênticas L 1, L 2 e L 3, uma chave e fios condutores de resistências desprezíveis. Inicialmente, a chave está aberta, conforme o desenho abaixo. Em seguida, a chave do circuito é fechada. Considerando que as lâmpadas não se queimam, pode-se afirmar que a) a corrente de duas lâmpadas aumenta. b) a corrente de L 1 diminui e a de L 3 aumenta. c) a corrente de L 3 diminui e a de L 2 permanece a mesma. d) a corrente de L 1 diminui e a corrente de L 2 aumenta. e) a corrente de L 1 permanece a mesma e a de L 2 diminui. 2. O circuito elétrico seguinte é constituído por três lâmpadas L 1, L 2 e L 3, que são idênticas, e ligadas a uma bateria ε. Se a lâmpada L 3 repentinamente se queimar, é correto afirmar que a) L 2 diminuirá o seu brilho. b) L 1 dissipará mais energia. c) L 2 dissipará menos energia. d) L 1 terá o mesmo brilho de L Cinco resistores de mesma resistência R estão conectados à bateria ideal E de um automóvel, conforme mostra o esquema: Página 1 de 7

2 Inicialmente, a bateria fornece ao circuito uma potência P I. Ao estabelecer um curto-circuito entre os pontos M e N, a potência fornecida é igual a P F. PF A razão é dada por: PI a) 7 9 b) c) 1 d) No circuito esquematizado a seguir, F 1, F 2 e F 3 são fusíveis para 20 A, R 1 e R 2 são resistores e S é uma chave. Estes elementos estão associados a uma bateria que estabelece uma diferença de potencial igual a 100V entre os pontos P e Q. Fechando-se a chave S, os pontos X e Y são ligados em curto-circuito. Nesta situação pode-se afirmar que: a) Apenas o fusível F 1 queimará. b) Apenas o fusível F 2 queimará. c) Apenas o fusível F 3 queimará. d) Apenas os fusíveis F 2 e F 3 queimarão. e) Os fusíveis F 1, F 2 e F 3 queimarão. 5. A passagem da corrente elétrica pode produzir calor. Instalações elétricas mal feitas, uso de materiais de baixa qualidade ou desgaste de materiais antigos podem provocar curtocircuito. Para evitar-se riscos de incêndios, as instalações elétricas devem conter um dispositivo de segurança denominado: a) fusíl. b) resistor. c) estabilizador de tensão. d) disjuntor. e) relógio de luz. 6. Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada. Página 2 de 7

3 O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem que interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de proteção. Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência, possua três posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão utiliza 2100 W, na posição primavera, 2400 W e na posição inverno, 3200 W. GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado). Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do disjuntor a ser utilizado? a) 40 A b) 30 A c) 25 A d) 23 A e) 20 A 7. A figura representa esquematicamente o circuito interno de um chuveiro elétrico cujos valores nominais são: 220V; 4400W/6050W. Os terminais A e C são ligados à tensão da rede e a chave K, quando ligada, coloca o trecho AB em curto. Pode-se afirmar que as resistências elétricas dos trechos AC e BC desse fio são, em ohms, respectivamente de a) 19 e 15. b) 13 e 11. c) 11 e 8,0. d) 8,0 e 5,0. e) 3,0 e 2,0. Página 3 de 7

4 8. A figura mostra um cabo telefônico. Formado por dois fios, esse cabo tem comprimento de 5,00km. Constatou-se que, em algum ponto ao longo do comprimento desse cabo, os fios fizeram contato elétrico entre si, ocasionando um curto-circuito. Para descobrir o ponto que causa o curto-circuito, um técnico mede as resistências entre as extremidades P e Q, encontrando 20,0Ù, e entre as extremidades R e S, encontrando 80,0Ù. Com base nesses dados, é CORRETO afirmar que a distância das extremidades PQ até o ponto que causa o curto-circuito é de a) 1,25 km. b) 4,00 km. c) 1,00 km. d) 3,75 km. Página 4 de 7

5 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] Seja R a resistência de cada lâmpada e U a ddp fornecida pela associação das duas pilhas. Calculemos a corrente em cada lâmpada nos dois casos, usando a 1ª lei de Ohm: CHAVE ABERTA: A resistência equivalente é: Rab = R + R = 2 R. A corrente gerada é: U U I ab = =. Rab 2 R As correntes nas lâmpadas são: U i1 = i2 = Iab = = 0,5 R; i3 = 0. 2 R CHAVE FECHADA: A resistência equivalente é: R 3 R Rfec = R + =. 2 2 A corrente gerada é: U U 2 U U I fec = = = I fec = 0,67. R fec 3 R 3 R R 2 As correntes nas lâmpadas são: U Ifec i1 = Ifec = 0,67 ; i2 = i3 = = 0,33 R. R 2 Conclusão: i 1 e i 3 aumentam e i 2 diminui. Resposta da questão 2: [D] Se L 3 queimar, passará a mesma corrente por L 1 e L 2, pois elas ficarão em série. Como elas são idênticas, L 1 terá o mesmo brilho que L 2. Resposta da questão 3: [D] Estabelecendo um curto-circuito, popularmente conhecido como chupeta, entre os pontos M e N, os três resistores em paralelo não mais funcionam. Página 5 de 7

6 Para as duas situações inicial e final, as respectivas resistências equivalentes são: R 7 RI = + 2 R = R. 3 3 RF = 2 R. Calculando as potências dissipadas: 2 2 E 3 E P 2 I = = 2 U 7R 7 R PF E 7 R PF 7 P 3 d = = =. R 2 P 2 I 2 R 3 E PI 6 E PF = 2 R Resposta da questão 4: [A] Resposta da questão 5: [D] Os disjuntores são dispositivos modernos que desligam quando a corrente atinge valores além dos pré-dimensionados, como no caso dos curtos-circuitos. Resposta da questão 6: [B] A corrente é máxima quando a potência máxima. Assim: P P = U i i = = 29,1 A. U 110 Portanto, deve ser utilizado um disjuntor de valor mínimo de 30 A. Resposta da questão 7: [C] Resposta da questão 8: [C] Página 6 de 7

7 Resumo das questões selecionadas nesta atividade Data de elaboração: 29/06/2014 às 11:47 Nome do arquivo: curto_circuito_sala Legenda: Q/Prova = número da questão na prova Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo Média... Física... Espcex (Aman)/ Múltipla escolha Baixa... Física... G1 - cftmg/ Múltipla escolha Baixa... Física... Uerj/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Uff/ Múltipla escolha Baixa... Física... G1 - utfpr/ Múltipla escolha Baixa... Física... Enem 2ª aplicação/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Unesp/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Ufmg/ Múltipla escolha Página 7 de 7