Aula 06. ASSUNTOS: Circuitos elétricos de corrente contínua; potência elétrica; leis de OHM; efeito Joule.

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1 ASSUNTOS: Circuitos elétricos de corrente contínua; potência elétrica; leis de OHM; efeito Joule. 1. (CEFET-CE 2007) Na figura a seguir, a bateria E, o voltímetro V e o amperímetro A são ideais. Todos os resistores obedecem à lei de Ohm. Determine as indicações em cada instrumento de medida. 12,0V 2. (UNICAMP 2007) O diagrama abaixo representa um circuito simplificado de uma torradeira elétrica que funciona com uma tensão U = 120V. Um conjunto de resistores R T = 20Ω é responsável pelo aquecimento das torradas e um cronômetro determina o tempo durante o qual a torradeira permanece ligada. a) Qual é a corrente que circula em cada resistor R T quando a torradeira está em funcionamento? b) Sabendo-se que essa torradeira leva 50 segundos para preparar uma torrada, qual é a energia elétrica total consumida no preparo dessa torrada? c) O preparo da torrada só depende da energia elétrica total dissipada nos resistores. Se a torradeira funcionasse com dois resistores R T de cada lado da torrada, qual seria o novo tempo de preparo da torrada?

2 3. (UNESP 2007) Como conseqüência do rápido desenvolvimento da tecnologia eletrônica, hoje é possível realizar experimentos nas diversas áreas da ciência utilizando amostras com dimensões da ordem nm (1nm = 10 9 m). Novas perspectivas foram introduzidas e vêm sendo exploradas, como as investigações sobre propriedades elétricas de macromoléculas e cadeias poliméricas, como as proteínas. Diante dessa possibilidade, um pesquisador verificou com sucesso a sua hipótese de que uma determinada proteína, esticada, satisfazia à lei de Ohm. Depois de medidas sistemáticas da resistência elétrica, ele concluiu que o seu valor é R. Prosseguindo na investigação, partiu essa cadeia em dois pedaços, ligando-os em paralelo, e a medida da resistência efetiva foi de 3R. Considerando que o pedaço de menor comprimento tenha resistência R 1 16 e o de comprimento maior, resistência R 2, calcule esses valores expressos em termos de R. 4. (UFRN-2007) Para montar um circuito elétrico, você dispõe de uma bateria de automóvel de 12V e de quatro lâmpadas incandescentes, sendo duas do tipo L 1 e duas do tipo L 2, com as especificações nominais indicadas na figura abaixo. Com base no exposto, atenda às solicitações abaixo. a) Na figura inserida no espaço destinado à resposta, está representada a montagem incompleta de um circuito. Complete tal montagem inserindo corretamente as quatro lâmpadas, de forma que elas fiquem acesas em suas especificações nominais. b) Determine a corrente fornecida pela bateria após a montagem do circuito. A) 2

3 5. (UFMA 2007) As figuras abaixo representam, respectivamente, um circuito elétrico e o gráfico das curvas características dos componentes desse circuito. Utilizando essas informações, determine o valor da corrente elétrica que passa no circuito. 6. (UERJ) Um circuito elétrico é composto de uma bateria B de 12V que alimenta três resistores X, Y e Z, conforme ilustra a figura abaixo. Considerando que os resistores têm a mesma resistência R, calcule a ddp entre os terminais do resistor Z. 3

4 7. (FUVEST 207) Em uma ilha distante, um equipamento eletrônico de monitoramento ambiental, que opera em 12V e consome 240W, é mantido ligado 20h por dia. A energia é fornecida por um conjunto de N baterias ideais de 12V. Essas baterias são carregadas por um gerador a diesel, G, através de uma resistência R de 0,2Ω. Para evitar interferência no monitoramento, o gerador é ligado durante 4h por dia, no período em que o equipamento permanece desligado. Determine: C a) a corrente I, em ampères, que alimenta o equipamento eletrônico C. b) o número mínimo N, de baterias, necessário para manter o sistema, supondo que as baterias armazenem carga de 50A. h cada uma. c) a tensão V, em volts, que deve ser fornecida pelo gerador, para carregar as baterias em 4h. NOTE E ADOTE (1 ampère x 1 segundo = 1 coulomb) O parâmetro usado para caracterizar a carga de uma bateria, produto da corrente pelo tempo, é o ampère. hora (A. h). Suponha que a tensão da bateria permaneça constante até o final de sua carga. 4

5 8. (UFU 2007) O circuito abaixo pode ser utilizado como um aquecedor de líquidos. Isto pode ser feito variando a resistência R do circuito. Sendo a diferença de potencial utilizada no circuito de 100V e as duas resistências r de 2,5Ω, determine: a) a resistência equivalente do circuito, em função de R. b) o valor da resistência R para que após 10 segundos a energia total dissipada nos resistores deste circuito seja de 10 5 J. Cida/Rev.;Mar 5