Lista de exercícios de física - 3º ano Leis de Ohm e associação de resistores

Transcrição

1 Lista de exercícios de física - 3º ano Leis de Ohm e associação de resistores 1. (Uerj 017) Pela seção de um condutor metálico submetido a uma tensão elétrica, atravessam 18 4,0 10 elétrons em 0 segundos. 4. (Fuvest modificado) A intensidade média da corrente elétrica, em ampere, que se estabelece no condutor corresponde a: Dado: carga elementar a) b) c) d) 1,0 10 3, 10, , ,6 10 C.. (Eear 017) Um aparelho continha as seguintes especificações de trabalho: Entrada ma. A única fonte para ligar o aparelho era de 1. Um cidadão fez a seguinte ligação para não danificar o aparelho ligado à fonte: Considerando a corrente do circuito igual a 500 ma, qual deve ser o valor da resistência, em Ω, para que o aparelho não seja danificado? a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 3. (Uepg modificado) Um fio metálico, de 100 m de comprimento, resistividade igual a 1,7 10 Ω mm m e área da seção transversal de 3,4 mm, tem suas extremidades ligadas em uma bateria de 1. Em função do exposto, assinale o que for correto. 01) A resistência elétrica do fio é 0,5 Ω. 04) Se aumentarmos o comprimento do fio e mantivermos todos os outros parâmetros constantes, a corrente elétrica e a potência dissipada no fio irão diminuir. 08) A resistência elétrica de um resistor não depende do material que o constitui, depende apenas de suas dimensões. 16) Se aumentarmos a área da seção transversal do fio e mantivermos todos os outros parâmetros constantes, a corrente elétrica e a potência dissipada no fio irão aumentar. Telas sensíveis ao toque são utilizadas em diversos dispositivos. Certos tipos de tela são constituídos, essencialmente, por duas camadas de material resistivo, separadas por espaçadores isolantes. Uma leve pressão com o dedo, em algum ponto da tela, coloca as placas em contato nesse ponto, alterando o circuito elétrico do dispositivo. As figuras mostram um esquema elétrico do circuito equivalente à tela e uma ilustração da mesma. Um toque na tela corresponde ao fechamento de uma das chaves C n, alterando a resistência equivalente do circuito. A bateria fornece uma tensão 6 e cada resistor tem 0,5 kω de resistência. Determine, para a situação em que apenas a chave C está fechada, o valor da a) resistência equivalente E do circuito; b) corrente i total. Note e adote: Ignore a resistência interna da bateria e dos fios de ligação. 5. (Uerj 017) Durante uma aula de eletricidade, um professor analisou um circuito elétrico composto por uma bateria, de tensão constante U igual a 1, e quatro resistores idênticos de 10, conforme indicado no esquema. Página 1 de 5

2 Determine, em ampères, a corrente elétrica que se estabelece na bateria.,9. (Imed 016) O circuito elétrico representado abaixo é composto por fios e bateria ideais: 6. (Unisc 017) Os seguintes circuitos elétricos têm as mesmas resistências valendo cada uma. Afirma-se que os circuitos que tem entre os pontos a e b a menor e a maior resistência equivalente são, respectivamente, os seguintes circuitos: a) (I) e (II) b) (III) e (I) c) (I) e (III) d) (III) e (II) e) (II) e (I) 7. (Pucrj 017) Quando duas resistências idênticas são colocadas em paralelo e ligadas a uma bateria, a corrente que flui pelo circuito é I. 0 Com base nas informações, qual o valor da resistência indicada? a) 5 Ω. b) 6 Ω. c) 7 Ω. d) 8 Ω. e) 9 Ω. 10. (Ufu 016) Dispondo de algumas pilhas idênticas, de resistência interna desprezível, fios e pequenas lâmpadas de mesma potência, um estudante monta alguns tipos diferentes de circuitos elétricos, conforme a figura a seguir. Se o valor das resistências dobrar, qual será a corrente no circuito? a) I 0 4 b) I 0 c) I 0 d) I 0 e) 4I 0 8. (Mackenzie 016 modificado) Em relação aos fios ideais, considere as afirmativas sobre a corrente que circula pelos circuitos. A figura acima representa um circuito elétrico constituído de uma fonte de tensão contínua de 100 alimentando quatro resistores. Pode-se afirmar que a corrente elétrica total do sistema vale: I. A corrente circula pelo circuito é menor que a do circuito 4. II. A corrente que circula pelo circuito 1 é menor que a do circuito 3. III. A corrente que circula pelo circuito 1 é menor que a do circuito 4. I. No circuito, quando a corrente passa pelo ponto A, ela é maior do que quando passa pelo B. Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas. a) I e II. b) II e III. c) I e I. d) III e I. Página de 5

3 Gabarito: esposta da questão 1: [B] q ne 4,0 10 1,6 10 i i i i 0,03 i 3, 10 A Δt Δt 0 esposta da questão : i i ,5 Como a fonte foi feita pra funcionar com 1 e não com 9, precisamos colocar uma resistência em série com o aparelho, já que nesse circuito em série a d.d.p. total é definida como t 1, onde 1 3 e 9. Ou seja, precisamos colocar uma resistência por onde passe 500 ma e que tenha uma diferença de potencial de 3. Dessa forma a fonte irá funcionar com 9 e 500 ma. E ,5 E k Ω. b) Calculando a intensidade da corrente total: 3 3 EI 6 10 I I 3 10 A. esposta da questão 5: esposta da questão 3: = 1. [01] erdadeira. Pela Segunda Lei de Ohm: ρl 1,7 10 Ωmm m 100 m 0,5 Ω A 3,4 mm [04] erdadeira. L,, i, P [08] Falsa. Pela Segunda Lei de Ohm, sabemos que a resistência elétrica depende do material que o mesmo é feito, do seu comprimento e da área transversal. [16] erdadeira. A,, i, P esposta da questão 4: a) 0,5k Ω. Se somente C está fechada, o circuito passa a ser o esquematizado a seguir. Página 3 de 5

4 1 1 1 eq 1 eq 5 1 eq 5 1 eq eq 5 10 eq eq eq 4 Ω eq i i i i 3 A eq 4 ou eq e q 0 5 eq 4 Ω 1 eq i i i i 3 A eq 4 esposta da questão 6: Cálculos das resistências equivalentes: [I] 3 resistores em série ligados em paralelo com outro: 3 3 eq 3 4 [II] Ligação em paralelo onde cada ramo tem dois resistores em série: eq [III] resistores em paralelo ligados com outros 5 resistores em série: eq [I] Todos os resistores ligados em paralelo: eq 4 Portanto, a menor da afirmativa [III]. eq é da afirmativa [I] e a maior é esposta da questão 7: [B] i i0 i0 i0 i i i1 i1 i i0 i1 esposta da questão 8: Cálculo da resistência equivalente do circuito: 0 30 eq 5 eq 50 Ω Intensidade de corrente total: Ut 100 it it it A eq 50 Ω esposta da questão 9: Usando a primeira Lei de Ohm, obtemos a resistência Lequivalente do circuito: U 4 U eq i eq eq eq 4,8 Ω i 5 A Observando o circuito temos em série os resistores e de 5 Ω e em paralelo com o resistor de 8 Ω. Assim, eq 8 Ω 5 Ω 4,8 Ω 8 Ω 5 Ω 8 Ω 4,8 Ω 1 3, Ω 1 4,8 Ω 8 Ω 5 Ω 38,4 Ω 5 Ω 5 Ω 1 Ω 7 Ω esposta da questão 10: [A] Quando um circuito está em série, as resistências são somadas (eq 1 n), quando a d.d.p. está em série, ela é somada (Ueq U1 U U n), e quando a d.d.p. está em paralelo, nada muda (se você pensar em duas pilhas em paralelo, o que acontecerá que o circuito funcionará por mais tempo, com a mesma d.d.p). Tendo duas resistências em paralelo, a resistência equivalente será, se dobramos a resistência pra, então teremos uma nova resistência equivalente igual a. Sendo i 1 a nova corrente do circuito, temos: Página 4 de 5

5 U i1 U i U i3 U i4 i3 i1 i4 i Página 5 de 5