FÍSICA - 2 o ANO MÓDULO 24 CIRCUITOS ELÉTRICOS EXERCÍCIOS PARTE 1

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1 FÍSICA - 2 o ANO MÓDULO 24 CIRCUITOS ELÉTRICOS EXERCÍCIOS PARTE 1

2 Como pode cair no enem (ENEM) Considere a seguinte situação hipotética: ao preparar o palco para a apresentação de uma peça de teatro, o iluminador deveria colocar três atores sob luzes que tinham igual brilho e os demais, sob luzes de menor brilho. O iluminador determinou, então, aos técnicos, que instalassem no palco oito lâmpadas incandescentes com a mesma especificação (L1 a L8), interligadas em um circuito com uma bateria, conforme mostra a figura. L1 L4 L7 E L2 L3 L5 L6 L8 Nessa situação, quais são as três lâmpadas que acendem com o mesmo brilho por apresentarem igual valor de corrente fluindo nelas, sob as quais devem se posicionar os três atores? a) L1, L2 e L3 b) L2, L3 e L4 c) L2, L5 e L7 d) L4, L5 e L6 e) L4, L7 e L8

3 Fixação 1) Determine, para o circuito da figura, a intensidade de corrente elétrica que atravessa o gerador elétrico AB. A 8,0Ω 6,0Ω 40Ω 2,0Ω 15Ω 4,0Ω B 9,0Ω

4 Fixação F 2) No circuito elétrico mostrado abaixo, os medidores são ideais. O voltímetro indica 45 V e o 3 amperímetro A acusa uma corrente de intensidade 3,0 A. d E r + A V Para esse circuito, determine: a) A resistência externa R. b) A força eletromotriz E do gerador, se sua resistência interna vale 5,0Ω. R a b c d

5 ixação ) (UNICAMP) No circuito da figura, A é um amperímetro de resistência nula, V é um voltímetro e resistência infinita. A resistência interna da bateria é nula. A 100V + 10A R 1 2,0A R 2 V ) Qual é a intensidade de corrente medida pelo amperímetro? ) Qual é a voltagem medida pelo voltímetro? ) Quais são os valores das resistências R 1 e R 2? ) Qual é a potência fornecida pela bateria?

6 Fixação F d n a p a b c d e 4) O gerador ideal alimenta o circuito a seguir. R 1 =5Ω U=20V R 3 =20Ω R 2 =5Ω 5 c e d e R 4 =20Ω Determine a intensidade de corrente que percorre cada resistor.

7 ixação Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os ois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcioamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, dmitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para roteção desse novo circuito é o: ) azul ) preto ) laranja ) amarelo ) vermelho ) (ENEM) Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos ciruitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o stanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior o que aquela que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis os valores de corrente por eles suportados. Fusível Corrente Elétrica (A) Azul 1,5 Amarelo 2,5 Laranja 5,0 Preto 7,5 Vermelho 10,0

8 Fixação 6) Uma pequena bateria de resistência interna desprezível e f.e.m. 3,0 V é associada a um resistor, como indica a figura ao lado. R Quanta energia deve fornecer a bateria para que passe pelo resistor uma carga elétrica de 100 C?

9 (Disponível em: Considerando que o modelo de maior potência da versão 220 V da torneira suprema foi inadvertidamente conectada a uma rede com tensão nominal de 127 V, e que o aparelho está configurado para trabalhar em sua máxima potência. Qual o valor aproximado da potência ao ligar a torneira? a)1.830w d) 4.030W b) 2.800W e) 5.500W c) 3.200W 1) (ENEM) Observe a tabela seguinte. Ela traz especificações técnicas constantes no manual de instruções fornecido pelo fabricante de uma torneira elétrica. Modelo Especificações Técnicas Torneira Tensão Nominal (Volts~) (Frio) Potência Nominal (Watts) (Morno) Desligado (Quente) Corrente Nominal (Ampères) 35,4 43,3 20,4 25,0 Fiação Mínimo (Até 30 m) 6 mm 2 10 mm 2 4 mm 2 4 mm 2 Fiação Mínimo (Acima 30 m) 10 mm 2 16 mm 2 6 mm 2 6 mm 2 Dijuntor (Ampères)

10 2) No circuito a seguir, o gerador de f.e.m. 150 V tem resistência interna de 2,0 Ω. 150V 2Ω D + C 5Ω V A A 3Ω 20Ω 30Ω B Estando o ponto B ligado à Terra (V B = 0), determine: a) A indicação do amperímetro ideal A. b) O potencial elétrico dos pontos A, C, e D c) A indicação do voltímetro ideal V.

11 3) (ENEM) O manual de instruções de um aparelho de ar-condicionado apresenta a seguinte tabela, com dados técnicos para diversos modelos: Capacidade de refrigeração kw/(btu/h) Potência (W) Corrente elétrica - ciclo frio (A) Eficiência energética COP (W/W) Vazão de ar (m 3 /h) Frequência (Hz) 3,52/(12.000) ,8 2, ,42/(18.000) ,7 2, ,42/(18.000) ,7 2, ,45/(22.000) ,2 2, ,45/(22.000) ,2 2, (Disponível em: Acesso em: 13 jul [adaptado].) Considere-se que um auditório possua capacidade para 40 pessoas, cada uma produzindo uma quantidade média de calor, e que praticamente todo o calor que flui para fora do auditório o faz por meio dos aparelhos de arcondicionado. Nessa situação, entre as informações listadas, aquelas essenciais para se determinar quantos e/ou quais aparelhos de ar-condicionado são precisos para manter, com lotação máxima, a temperatura interna do auditório agradável e constante, bem como determinar a espessura da fiação do circuito elétrico para a ligação desses aparelhos, são: a) vazão de ar e potência. b) vazão de ar e corrente elétrica ciclo frio. c) eficiência energética e potência. d) capacidade de refrigeração e frequência. e)capacidade de refrigeração e corrente elétrica ciclo frio.

12 4) Para o circuito elétrico esquematizado abaixo, determine: 9Ω + 12Ω 12Ω 12Ω E=60V r=2ω a) A intensidade de corrente elétrica, através do gerador. b) A potência fornecida pelo gerador ao circuito externo.

13 5) Um gerador elétrico de tensão constante E = 20 V lança num circuito a corrente contínua de 3,0 A. Calcule a energia recebida por esse circuito durante um intervalo de tempo de 30 s.

14 6) Quando o motor de arranque de um automóvel, que opera com uma bateria de 12 V, é acionado, ele é percorrido por uma corrente elétrica de 200 A. Sabendo-se que uma bateria descarrega completamente em 4h se ficar alimentando dois faróis de 60 W cada, em quanto tempo ela descarrega se o motor de partida ficar ligado ininterruptamente?

15 7) Liga-se um resistor de resistência R = 39 ohms a uma bateria de f.e.m. 10 V e resistência interna 1,0 ohm. E=10V + r=1,0ω R=39Ω Aponte: a) A intensidade de corrente elétrica i no circuito b) A potência dissipada no interior da bateria.

16 8) (ENEM) Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada. O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um 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 W, na posição primavera, W, e na posição inverno, W. 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) 40A d) 23A b) 30A e) 20A c) 25A

17 9) No circuito esquematizado, a indicação do amperímetro ideal A é: 12V + 2,0Ω A 6,0Ω 1,5Ω 3,0Ω a) 4,0A d) 1,0A b) 3,0A e) 0,50A c) 2,0A

18 10) No circuito representado abaixo, a razão entre as leituras V A e V E do voltímetro ideal V, com a chave Ch aberta (V A ) e depois fechada (V E ): E = 6V V 6Ω 3Ω Ch r=20ω a) 6 d) 1 b) 4 e) zero c) 2

19 11) A figura a seguir representa um circuito constituído por uma lâmpada incandescente L de resistência 30 Ω, uma resistência R 1 = 90 Ω e outra resistência R 2 =10 Ω. O circuito é alimentado por uma bateria cuja d.d.p. é U = 12 V. Despreze a resistência interna da bateria. L U R 1 R 2 a) Calcule a corrente que passa pela lâmpada. b) A resistência R 2 queima, não passando mais corrente por ela. Calcule a nova corrente que passa pela lâmpada. c) Em qual situação a lâmpada brilhará com maior intensidade: antes ou depois da resistência R 2 queimar? Justifique.

20 12) No circuito elétrico a seguir, os amperímetros A 1, A 2, A 3 e A 4, a fonte de tensão e os resistores são todos ideais. A 1 A 2 1Ω 12V 3Ω A3 2Ω A 4 Nessas condições, pode-se afirmar que: a) A 1 e A 2 registram correntes de mesma intensidade; b) A 1 e A 4 registram correntes de mesma intensidade; c) a corrente em A 1 é mais intensa do que a corrente em A 4 ; d) a corrente em A 2 é mais intensa do que a corrente em A 3 ; e) a corrente em A 3 é mais intensa do que a corrente em A 4.

21 13) (UFRS) Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo a seguir. Para fazer funcionar uma lâmpada de lanterna, que traz as especificações 0,9W e 6V, dispõe-se, como única fonte de tensão, de uma bateria de automóvel de 12V. Uma solução para compatibilizar esses dois elementos de circuito consiste em ligar a lâmpada à bateria (conside-rada uma fonte ideal) em com um resistor cuja resistência elétrica seja no mínimo de. a) paralelo 4Ω b) série 4Ω c) paralelo 4Ω d) série 40Ω e) paralelo 80Ω

22 14) No circuito representado na figura abaixo, a intensidade da corrente elétrica através do resistor de 2 Ω é de 2 A. O circuito é alimentado por uma fonte de tensão ideal ε. ε 1 Ω 3 1 Ω 3 2 A 2Ω 4Ω a) Qual o valor da diferença de potencial entre os terminais dos resistores de 1/3Ω? b) Qual a força eletromotriz da fonte?

23 15) (UNIRIO) Cinco alunos participaram de uma aula prática no Laboratório de Física. Cada aluno recebeu uma bateria, dois resistores, um voltímetro e um amperímetro. Os dois últimos instrumentos são considerados ideais. O objetivo da aula era montar um circuito que associasse os dois resistores em série à bateria; o voltímetro, indicando a diferença de potencial de um dos resistores, e o amperímetro, indicando a corrente do circuito. Considerando os símbolos acima, acertou o aluno que montou o circuito indicado na opção: a) A d) V b) A e) V V A A V c) A V