Física C Semiextensivo V. 3

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1 Semiextensivo V. 3 Exercícios 01) a) eq Ω 06) 3 Ω 1 b) i 3 A c) V V V V d) P P w P P w e) P total P 1 + P 144 w f) gerador ideal P fornecida P dissipada 144 w 0) V total V LED + V 1 V LED + 1,5 V LED 10,5 v V LED LED 10,5 LED LED 700 Ω 03) a) i total i 1 i i 3 4 A + 5 V 15 V i 5 A Logo, V 10 V V Ω b) V V total + V + V V 3 V 3 60 V 07) V 1,5 V 1 c) V Ω i 4 3 V 3 i Ω 4 04) A B A V A A i A V B B B V B 70. V B 140 V B 6 V P 750 mw 0,750 W a) P V 0,750 1,5 i 0,5 A V resistor 6 1,5 4,5 V 4,5. 0,5 9 Ω 05) E Ao interrompermos a passagem da corrente numa das lâmpadas, por estarem em série, todas apagarão. b) P P 9. (0,5),5 W 08) P V Ω lâmpadas 1,5 Ω

2 09) D V total + V V n 10) a) nº de lâmpadas V V bateria cada lâmpada 9 15, 6 b) P V 1,8 15, 1,5 Ω 11) 1 máx + 1máx Ω min + 1min Ω 1) a) V 1 V Se ambos os resistores estão em série, a corrente deve ser a mesma em ambos. Com base no gráfico: 4 V i 1 0,4 A i 0,4 A V 1 V b) Ω i1 0, 4 V 1 30 Ω i 0, 4 c) eq Ω 3 V P máx V 3 ( ) 0,9 w P min V 3 ( ) 0,3 w 14) V total total total (máx) 00 total. 5 total 40 Ω total Ω 15) Curto-circuito 13) I eq + bateria

3 16) I. eq Ω II. eq N 6 3Ω III. e q Ω eq 17) a) 1 0 b) + + e q eq 6 Ω e q c) i V 30 i 1 60 A 1 30 i V 60 3 A 0 i 3 V A 3 1 d) i total i 1 + i + i A 60 V 18) D + + e q ) 15 A 3 W A 3 W 6 W 6 W B 8 W 8 W + + V e q AB AB AB eq 4 15 Ω V 0) E Numa residência, os aparelhos estão associados em paralelo. 3

4 1) E i 4) P total P 1 + P + P P total 000 N i 1 L 1 i L i 3 L 3 P V Ω 110 V C 1 C C 3 5) B Quando abrimos C 1, a corrente em 1 cai para zero (diminui). Porém, como a associação dos resistores é em paralelo a d.d.p. nos resistores L e L 3 não se altera, logo as correntes mantêm-se constante. ) V Como 1 1 i i 1 + i i 6 Ω i 4 A 3) 0,40 0,0 i (A) 1 Ao ligarmos a geladeira, a corrente total se altera (I p ) e as demais mantêm-se constantes. 6) D Para esse cálculo, pegaremos os aparelhos com maior potência, no caso do micro-ondas e da torradeira. P mo 900 W P to 850 que ligados a geladeira P total P gel + P mo + P to 1870 W Como P V i 15,6 A Entre as opções apresentadas, a mais econômica possível é um fio de 0 A a) V 1 4 V i 1 0, A Como i 1 i I 0, V 8V b) Ω I1 0, V 4 40 Ω I 0, 1 Quando I 1 0,3 A 6 V Em paralelo V ,3 40 i 0,15 A V (V) 7) E P V i P V Lâmpada: i L ,45 A Geladeira: i g ,81 A Micro-ondas: i mo ,36 A Torradeira: i to ,7 A 8) 8 il + ig + TE < 0 A 01. Falso. P V P AQ > P L i AQ > i L 0. Falso. P V 04. Verdadeiro. 08. Verdadeiro. 16. Verdadeiro. P AQ > P L AQ < L

5 9) 5 33) A 01. Falso. Em paralelo. 0. Falso. P ,6 54 W 04. Verdadeiro. + + e q eq 30 Ω e q Falso. P V P 1 > P > P 3 Inversamente proporcional à resistência. 16. Verdadeiro Q Q 0,15 t 300 Q 45 C onde t 5 min. 300 s 3. Verdadeiro. l 1 l 1 p 1 < p, pois 1 <. 34) i 1 1 A i i ) E 31) i 5 A P lâmpada V i A Corrente no resistor (i ) i A Assim: ,4 Ω 3) Falso. Todos os aparelhos podem funcionar juntos. 0. Verdadeiro. I total diminui. 04. Falso. A corrente nas lâmpadas não se altera. 08. Falso. Aumentará a resistência equivalente. 16. Falso. Não há influência no liquidificador. 3. Verdadeiro. 35) + + e q 3 6 eq 1 Ω

6 36) eq N 3 i V V i 3V 3 37) 30 W 0 mínima curto e q W Ω máxima ) 39)

7 40) 4) V V 3 6 V e i 1 i 1 i 4 1, A 41) a) eq Ω b) 84 1 i 4 A c) V V V Sobrando dos 84 V 48 V 48 V V 3 d) i 1 i 4 4 A V 48 0 i,4 A V i 3 1,6 A 1. 3,6 1. 1, 1 3 Ω V 6. 0,8 7,5 Ω pois i 1 i +i 3 1, i + 0,4 i 0,8 A V , Ω V + V,3 + V 4 1 3, V 4 V 4,4 V 4 4 4,4 4. 1, Ω 43) AB AB AB i AB 3 A (esistor Ω) V. 3 V 6 V (esistor 1 Ω) V total V V 4 1 i A Assim, nos resistores 18 Ω e 6 Ω passam 1 A Ω Ω AB AB i 1A 01. Falso 0. Verdadeiro. P V P P 10 w 04. Verdadeiro. 08. Falso. P P w 16. Falso. 3. Verdadeiro. V V (associação em paralelo). 64. Falso. V 4 V

8 44) V V 3 Como V 48 V V V 1 6 i A V i 3 3 A 45) Falso. Em b estão em paralelo. 0. Falso. C 3 3 N D Verdadeiro. a série paralelo a > b b V a V b P V Como a > b P a < P b 08. Verdadeiro. Em a a 6 V i 6 Em c i a > i c V i Falso. 3. Falso. As resistências são diferentes.

9 46) 48) 10 A W 1 W 10 A 10 eq N i 10 A Acompanhe o trajeto da corrente na figura anterior. A lâmpada L 3 está submetida a uma tensão de 10 V. Veja por quê. V,3,3,3 V, V 10 V. Assim se P máx 40 W P V i 4 A A corrente máxima suportada é 4 A. No entanto, perceba que na situação descrita passam 5 A. A lâmpada queima após algum tempo. A nova situação do circuito é apresentada abaixo: P V 0,9 V 10 V 3 V 3 10i i 0,3 A Se a associação em paralelo consome 3 V da tensão total, então o resistor de 6 Ω tem aplicado nele o restante 3 V. 3 6 i 0,5 A Assim: AB AB 3 AB. 0, AB 15 Ω 49) A 47) C eq 4 Ω 30 4 i 7,5 A 100 ( ) i A 5 ma O brilho é proporcional à corrente. Assim, Brilho L 3 > L L i A 10 ma

10 50) B P V P w 51) 5) E b) P V 96 6 c) V 96 V 1536 W + + e q e q 1 eq Ω 53) eq Ω No resistor 4 Ω: V V 40 V Perceba no resistor 0 Ω que a corrente vale 1 A, pois 40 0 i 1 A a) Assim, no resistor de 3 Ω V V 144 V Dos 40 V aplicados sobram 96 V para associação de resistores 1 Ω / 6 Ω / 4 Ω. Logo: i 4 4 A eq Ω 3 Total 4 + Ω 3 3 * i 60 A amperímetro *pelo ramo que contém o voltímetro, temos o dobro da resistência do outro ramo em paralelo, por isso esse ramo passa metade da corrente que circula no outro ramo. Assim: i 0 A V 0. 1 V 0 V (voltímetro)

11 54) eq 1 Ω + 3 Ω eq 4 Ω V T T T 1 4 T i T 3 A AB 3 Ω. 3 9 V 56) a) ,4 i 0, A 55) b) V CD CD V CD 40.0,6 V CD 4 V c) Leitura no próprio gerador V total V EF + + V CD V total 50. 0, V total 66 V eq eq 60 Ω i Ω No Voltímetro V V total + V associado em paralelo V voltímetro V voltímetro 80 V 57) 11

12 i 0,3 A 59) F Os resistores 3 e 4 estão associados em série. 60) A ponte está em equilíbrio. Perceba: 01. Falso. + + e q e q eq Ω i 1,9 A 0. Verdadeiro 1 V , A 04. Verdadeiro Falso. 16. Verdadeiro. eq Ω i 1,8 A 3 58) V ( 1 + x ) 1 (ramo de cima) 3 ( + ) 1 i 1 0,75 A Assim: eq N 61) 10 cm 60 Ω 40 cm 4 50 Ω. x x. 5 x Ω (amo de baixo) 6). CB 500 Ω. 100 Ω ,1 K Ω V ( + 3 ).i 3 (5 + 5) 1

13 1 6 6 V AB 6 0 i 1 0,3 A AC 6 15 i 0,4 A 63) Verdadeira. Com base no gráfico. 0. Verdadeira. V ε r 15 0 r.,5 5,5 r ( 1) r Ω 04. Verdadeira. No gerador: V ε r V ε Na câmara: V 18 Assim: V V ε i i 1 A 08. Verdadeira. ε r V 16. Falsa. P P 18. (1) P 36 W 64) V (V) 00 65) E a) V ε r V 00 5 V 45 Assim: 00 5 i 45 i i i 4 A b) η P P útil total V ε V ε r V V 180 V V ε c) P P 45. (4) P 70 W i A η 0,8 r? No gerador 0,9 ou 90% V ε r como η V ε 0,8 V ε V 0,8 ε 0,8 ε ε r. 0, ε r ε 10 r No resistor V 1 0,8 ε 1, porém i A 0,8 ε 1. ε 4 66) D ε 30 V 0, 8 ε 1 V Assim: r 0,8 Ω ε 10. r r r 3 Ω i 5 A 0 40 i (A) V ε r V 1 0,8. 5 V 1 4 V 8 V (tensão fornecida no circuito) i cc ε r r 5 Ω r P V P 8. 5 P 40 W 67) Com base na tabela ε 1 V V 10 V i 100 A a) ε 1 V b) r 0,0 Ω e 0,1 Ω V ε r 1 10 r r r 100 0,0 Ω 13

14 E 0,1 Ω 68) Ω; 4 V; 1 A Com base no gráfico V ε r quando V 0 V i A 0 ε r. quando V 14 V i 5 A 14 ε r. 5 Logo: Associaremos ao resistor de Ω outro resistor de Ω em paralelo. 71) A ε η P V ε 0,5 50% PF ε ε ε. G 7) 1,5 A V total total 1,5 + 1,5 i 1,5 A 73) 1,5 A A corrente de curto-circuito é dada por: i CC ε r i CC 4 1 A 69) C i CC ε r 10 ε r ε 10 r (1) 3 Ω P nox ε ε 5 4r 4r ε 100 r () ε ε ε 10 V Logo: r 1 Ω 70) B 0 V 1 Ω Ω 40 V 4 Ω esistência equidistante do circuito externo na condição de potência máxima. EQ. r 1. Ω ε i i i A 14

15 Com base no gráfico, cada gerador: ε 0 V tg α r r Ω Assim como os quatro geradores estão em pararelo e possuem a mesma resistência interna, a corrente (i T 6 A) se divide em quatro partes iguais. Logo, a corrente que passa no G 1 é 1,5 A. 74) C I. Verdadeira. 3r 3 ε eq. 5 r ε + i 3ε 5r + II. Verdadeira. III. Falsa. A pilha L03 possui mais resistência, logo determina menos corrente elétrica. 75) 7 15