Física C Extensivo V. 2

Transcrição

1 Físca C Extensvo V esolva ula 5 ula 6 50) D I Incorreta Se as lâmpadas estvessem lgadas em sére, as duas apagaram 60) 60) a) 50) ) 4 V b) esstênca V = V = (50) () V = 00 V ) 6 esstênca V = 00 = 40 =,5 c) esstor V = 00 = (4) = 5 V No crcuto V = = 6 = No crcuto V = V = () V = 4 V d) = + + = = = = 00 7,8 Físca C

2 ula 7 70) C Paralela = = ( ) Sére = + = 6 Paralela = 6 6 = ( 6 6) Sére = + = 4 Paralela = 4 4 = ( 4 4) Sére = + + = 7 Sére = + + = 6 Paralela = 6 7 =, Sére = +, = 4, ( 6 7) Físca C

3 70) 99 0 Correta Tensão dsspada em L V = V = V 5 V = 5 V Tensão dsspada em L 4 V 4 = 4 V 4 = V 5 V 4 = V 5 Tensão dsspada em L e L V = V = V = V = V 5 V = V = V V = V < V = V 4 0 Correta Cálculo da corrente que sa da batera V = V = (,5 ) V = 5 04 Incorreta resstênca equvalente menor da assocação em paralelo faz com que a ddp nessa assocação seja menor (ver alternatva 0) 08 Incorreta Se os flamentos de L e L estvessem quemados, não crculara corrente elétrca e, assm, L e L não se acenderam 6 Incorreta Se as lâmpadas L e L estão acesas, há passagem de corrente elétrca em L e L Correta 64 Correta Ver alternatva 0 = V 5 Físca C

4 Testes ula 5 50) resstênca total do crcuto dmnu ntensdade de corrente aumenta ddp no crcuto contnua a mesma (V) 504) Objetvo: Determnar o que ocorre se uma das lâmpadas quemar esolução: Como a lgação é em sére, se uma das lâmpadas quemar, o crcuto fcará em aberto, o que sgnfca que todas as demas se apagam 50) 50) ntes V = V = 4 = V 4 = 4 Depos Crcuto V = 0 = 40 = 0,5 Crcuto V = V = (0) (0,5) V = 5 V V = ' V = ' ' = V = 4 Físca C

5 505) 507) ) 0 0 V 0 50 C D ) a) esstênca equvalente = + = 4 + = 6 b) Crcuto V = 48 = 6 = c) Crcuto esstor = 4 V = V = (4) () V = V esstor = V = V = () () V = 6 V 0 V Crcuto V = 0 = 00 =, Crcuto V = V = (0 (,) V = 4 V ) E esstor V = 80 V V = 80 = 40 = Como está assocado em sére com, a ntensdade de corrente é a mesma nos dos resstores esstor V = V = 70 () V = 40 V V C = C V C = (0) (,) V C = 6 V V CD = CD V CD = (50) (,) V CD = 60 V 508) n lâmpadas de 5 V assocadas em sére e conectadas a uma fonte de 0 V Objetvo: Determnar o número de lâmpadas que se deve lgar para que elas não quemem Físca C 5

6 esolução sére V t = V + V + V n Nesse caso, tem-se: V t = n V 0 = n 5 n = 44 lâmpadas 5) C 509) > lgados em sére Objetvo: Determnar as relações entre I e I e entre V e V esolução sére I t = I = I V = I e V = I Como >, então V > V 50) Curva de dos resstores em sére assocação está conectada em V Objetvo: Calcular a carga fornecda em 5 mnutos (t = 00 s) esolução V = I = = 4 V = I = 6 = Em sére, temos: t = + = 4 + t = 6 V t = t I t = 6 I t I t = Crcuto V = = () = Crcuto V = V = (8) () V = 8 V 5) 4 Dados = ; ddp = V; I = I = Q t Q = I t t Q = 00 Q = 600 C V = I V = 6 Físca C

7 esolução: Como o prmero resstor está em curtocrcuto, então a corrente elétrca passa apenas pelo segundo, ou seja: ' = Objetvo: Determnar esolução Em sére, tem-se: t = + ' = ( + ) Como V t = t I t, então: V = ( + ) 4 V = 4 Substtundo, obtém-se: = 4 54) 8 = + 5 = 8 Camnho percorrdo pela corrente elétrca 5 4 = 4 4 5) C = = = ) C a ) Para que a ddp no LD lumnado seja desprezível em comparação com a ddp em, a resstênca deve ser muto maor que 00 >> 00 a ) Para que a ddp em seja desprezível em comparação com a ddp no LD não-lumnado, a resstênca deve ser muto menor que M << M Logo, o valor que se ajusta às condções acma é = 0 K Objetvo: Calcular a resstênca equvalente ula 6 60) D 60) esstor V = () 60) = V esstor V = () = V 604) Crcuto aberto V esstor V= = V V = = V Físca C 7

8 Crcuto fechado esstênca equvalente = 607) = = 6 Crcuto V = 8 = 0 = 0,4 V = 8 = 80 = 0, V = ' V = ' ' = V = V= 60 V = 6 = V = 60 V eq 605) 606) C Cálculo de V = 60 = (6) = 0 V = 8 V = 0 = 80 Cálculo de V = 60 = () = 0 esstênca equvalente = = = 7,5 V = 8 V eq = 6 8 Físca C

9 608) V = I 60 = 0, = 00 partr do ponto, calcula-se V = I 60 = 0,5 = 400 ssm, obtém-se: esstor V = V = 0 () V = 0 V esstor V = 0 = (4) = 5 esstor V = 0 = 0 = esstênca equvalente = + + = = ) = t + t = 00 = t 400 t = 400 V t = t I t 40 = 400 I t I t = 0, = 7 0 = ) Objetvo: ssocando-se e em paralelo e submetendo a assocação a uma ddp de 40 V, calcula-se a ntensdade de corrente da assocação esolução partr do ponto, calcula-se Físca C 9

10 6) esstênca equvalente = = = 5 5 = eq 4 5 Crcuto esstênca equvalente = + + = = ) D esstênca equvalente = = = 6,66 = 5 4 = 4 5 Crcuto Tensão entre ' e V = V = 4 (5) 5 V = 4 V 6) C Entre os pontos e V = 0 = 000 = 0, 64) D Lgação em paralelo / V = 6V V = 6V Cálculo da corrente em cada resstor: V = = V (Com esta corrente passando no resstor, as lâmpadas apresentam o brlho máxmo) Lgação em sére 0 Físca C

11 66) E Observe que a ddp entre e C é nula, ou seja: V = zero Objetvo: Calcular D, C e C ssm, obtém-se: Para apresentar o mesmo brlho do crcuto em paralelo, a corrente que passa em cada resstor deve ser gual a 6 = 6 V = V = V = 6 V = 8 V 67) t = t = 0 = C Como V C = zero C = 0, ou seja, C =, temse 0 ; 0 ; 0 65) ddp = 00V Objetvo: Determnar, e Objetvo: Calcular a corrente da assocação I total esolução: Observe que há um curto-crcuto na assocação esolução: Como exste um curto-crcuto, então não haverá passagem de corrente através de e Logo: = = 0 = 0 68) E ssm, obtém-se: t = 0 V t = t I t 00 = 0 I t I t = 0 Físca C

12 Observe que V t = V = V = V = V Logo, a assocação é em paralelo ssm, obtém-se: = t + + t = = 6 t = Logo: a) Incorreta Não exste curto-crcuto na assocação b) Incorreta lgação é paralelo c) Incorreta Ver a alternatva d) Incorreta Ver a alternatva 69) = l = = ( l ) = l = Lgação somente com esstênca equvalente = = ( h ) h ( h) h No resstor V = = V Lgação com e = ( h ) h h h = h h = h h = h + h (com 0 m h m) É uma equação do o grau cujo gráfco é: No resstor V = " " = V = Logo, a corrente no fo contnua gual à 60) Sendo o fo F e o mercúro condutores deas, então, os trechos das barras que estverem fora do mercúro estarão assocados em paralelo Físca C

13 ula 7 70) 70) C = = ( ) = = c) / 70) = 0 = Físca C

14 704) D Sére = (5 + ) esstênca equvalente total = ,6 = ,6 = 0 7, +,6 = 0 +, 0 =,6, = 0,4 =, = 04, 4 = 705) Paralelo = 5 ( ) ( 5 ) = 0 7 Paralelo = ( ) =,5 Sére = Sére =,5 +,5 = Paralelo = ( ) =,5 =,5 4 Físca C

15 706) 707) ssm, obtém-se: Objetvo: Calcular a resstênca equvalente entre e ssm, tem-se: Paralelo = 0 = Paralelo = x 5, x = + 0 Sére = = 60 Sére y = + 4 = 6 Paralelo = t 60 t = Paralelo t = t = Físca C 5

16 708) 709) C V = 4 = Sére = + = = V = 0 V Paralelo = 4 ( 4 ) = 4 Paralelo = ( ) = V 4 Sére = 4 + = 0 Sére = + = 5 V Como todas as lâmpadas possuem a mesma resstênca, terá maor brlho a lâmpada na qual a corrente elétrca for mas ntensa (L ) Como a resstênca da lâmpada L () é maor que a resstênca equvalente da assocação das lâmpadas L e L 4 ( ), então, a corrente que va para L é maor que a que va para L e L 4 Logo, o brlho de L é maor que o de L e L 4 Como a corrente que passa em L e L 4 é a mesma, o brlho das duas lâmpadas será o mesmo Então, tem-se: L > L > L = L 4 Crcuto V = 0 =,6 Crcuto 0 Tensão dsspada na = 4 V = V = 4,6 V = 4,8 V 6 Físca C

17 Crcuto V = 4,8 = 4 =, V = 4,8 = =,4 7) D esstênca do fo = l = ( 5 0 )( ) 6 ( 0 ) 70) = 0 Crcuto V = I = 50 I I = 0,4 Paralelo = 0 60 ( 0 60) = 5 Paralelo = 0 0 ( 0 0) = Sére = = 55 V 55 Sére = = 50 a) Crcuto V = 5 V V = 5 = 0 = 0,75 V = 5 = 60 = 0,5 = + = 0,75 + 0,5 = b) Crcuto = = V = V = 55 () V = 55 V 7) Sére = + 4 = 6 Físca C 7

18 Paralelo = 6 ( 6 ) = Paralelo = 6 ( 6) = V Sére = 4 + = 6 Sére = + = Crcuto = V = V = 6 () V = V V = = = 4 = + = + 4 = 6 Paralelo = =,4 7) C Crcuto 4 V = V = 6 V = 8 V Sére =,4 + 0,6 = 8 Físca C

19 Crcuto 5 V = 8 = = 8 = 6 Crcuto 4 V = V = (,4) (6) V = 4,4 V Crcuto V = 4,4 = 6 =,4 Crcuto V = V = () (,4) V = 4,8 V Crcuto V = 4,8 = 6 = 0,8 Paralelo = 4 4 = ( 4 4) Sére = + 8 = 0 Sére = + 8 = 0 74) Paralelo = = 5 Paralelo = 8 8 ( 8 8) Paralelo = 6 ( 6) = 4 = Crcuto = V = V = 4 V = 8 V V = 8 = 8 = V = 8 = 8 = = + + = + + = 4 Crcuto 4 V = V = 0 4 V = 40 V V = 4 40 = = 4 Crcuto V = 4 V = () (4) V = 8 V Físca C 9

20 75) C Dos dados da tabela, tem-se que a resstênca equvalente do crcuto é: V = = = únca confguração que fornece essa resstênca equvalente é: 77) V t = t I t 60 = (0 + ) 0,75 60 = 7,5 + 0,75 5, 5 = 075, = 70 78) E Chave aberta Paralelo = ( ) = Sére = + = 76) V Paralelo = ( ) = = 0,5 V = 60 V I = 6 t = t Objetvo: Encontrar e (Observe que a corrente não passa por ) V t = t I t 60 = = 6 = 0 Sére = + + = 5 V = 60 V I = 0,75 t sére t = + t = 0 + Crcuto V = V = 5 (0,5) V = 5 0 Físca C

21 V = 5 4 Chave fechada curto-crcuto,4 = x V V,4 = y Paralelo = ( ) = Sére t =,4 +,4 t = 4,8 V t = t I t = 4,8 I t I t =,5 = I x = I y ssm, tem-se: V x = x I x V x =,4,5 V x = 6 V = V y Crcuto 5 V = ' 5 = 4 ' Como x é o equvalente de 6 e 4, em paralelo, então V ( 6 ) = V ( 4 ) = V x = 6 V Como V = I 6 = 6 I ( 6 ) I ( 6 ) = I ( 4 ) =,5 ssm, obtém-se: ' = 5 ' =,5 79) D Objetvo: Calcular,0, ,5,5 4 6,0,5 Logo, I = 0,5 Paralelo = =,4 Físca C

22 70) E ede nfnta Chamando = x, tem-se: x = + x x s x = x x x + x x = x x x = x x = x x x = 0 Paralelo = x = ( ) 4( )( ) ( ) x = 4 8 x = x = x = x = ( ) Sére = = + Do resultado do crcuto = + x' = ( ) Não tem sgnfcado x" = ( + ) = ( + ) ula 8 80) 80) D esolução a) t = 6 s ( t) Q = área da fgura Q = b = 6 0 = 0 C Carga: Q b) Intensdade de corrente méda: I I = Q t I = Q t Q = I t Q = 0 5 Q = 00 C e,6 0 9 C n 00 C n,6 0 9 C = 00 n = 6,5 0 9 elétrons 80) n o de elétrons = 0 elétrons t =,0 0 6 s I =? esolução I = Q t I = 0 6 I = 5 I = 6, I =,6 0 e,6 0 9 C 0 e Q Q = 0,6 0 9 Q =,6 0 8 C Físca C

23 804) Tempo: t = 0 mn = 00 s Energa: W = 600 J Intensdade de corrente: I Tensão: ddp = V = V 808) 6 esolução I = Q = 00 t 00 I = 0,5 V = W Q Q = W V Q = 600 Q = 00 C 805) Tensão: ddp = 0 V Intensdade de corrente: I =,0 esolução a) Carga: Q Tempo: mn = 60 s I = Q t Q = I t Q = 60 Q = 0 C b) Energa consumda: W Tempo: mn = 60 s V = W Q W = V Q W = 0 0 W = 00 J 806) C esstênca: = 0 Intensdade de corrente: I = 0 m = 0 0 Tensão: ddp = V esolução = V I V = I V = V = 0,40 V 807) 8 Se o materal é ôhmco (ou lnear), então sua resstênca é constante 809) V = I = V I = V I = V I Como V > V e I = I, então > esolução 0 Incorreta Os dos condutores são ôhmcos ( constante) 0 Correta 04 Incorreta > 08 Correta 6 Correta Observe o gráfco a segur v V(V) = v 0 = () Se V = V, então I > I V (volt) (ampère) , 0,4 0,6 0,7 0,8 a) Incorreta Observe o dagrama e perceba que não é lnear, logo o materal é não-ôhmco Físca C

24 Área = = esstor L = l d 4 b) Correta té a tensão V = V, ele é lnear c) Incorreta De forma geral ele é não-ôhmco, porém para partes é ôhmco d) Incorreta É ôhmco até V e) Incorreta Ver a alternatva D 80) F V F F V F a) Falso also Quanto maor a área transversal () do condutor, menor sua resstênca elétrca (), pos = L b) Verdadero erdadero resstênca elétrca é dretamente proporconal ao comprmento do condutor c) Falso also Está errado, pos = L d) Falso also Está errado, pos a resstvdade elétrca de um elemento depende apenas da natureza do materal que o consttu e de sua temperatura e) Verdadero erdadero Observe a justfcatva do tem d f) Falso also Está correto pos, para a maora dos materas, aumentando sua temperatura, aumentase sua resstvdade elétrca e, conseqüentemente, aumenta-se sua resstênca elétrca 8) L (fo ) = L (fo ) = = Objetvo: Calcular a razão entre as resstvdades esolução: = L = L L = L = ao = d = área = d 4 esstor L = l ao = d área = rao área = d Objetvo: Calcular a relação entre as resstêncas de cada resstor Como = = l d 4 = l d 4 L = 4 l d = 8 l d, então tem-se: = l d ssm, é o dobro de, ou seja, = e é a quarta parte de ou = 4 8) L (cromo) = L (níquel) ddp (cromo) = ddp (níquel) I (cromo) = I (níquel) Objetvo: Calcular a relação entre os raos dos dos condutores, ou seja, rao (n) /rao (c) esolução Como ddp (c) = ddp (n) e ddp = V = I, então: c I c = n I c como = L, então: ( c ) L ( c ) = ( n) L( n) como área = rao, ( c) então: ssm: rao rao ( n) ( c) = ( n) rao rao ( n) ( c) ( c) = n) ( ( c) rao rao ( n) ( n) ( c) = ( n) ( c) 8) D esstor L = l ao = d 4 Físca C Área = rao d 84) E Fo L = l rao = r = =

25 Fo = L = l rao = r Objetvo: Calcular a resstênca do fo ( ) esolução = L Área = rao = r = l r = L Área = rao = Sére t = = 86) 08 r = r = l = 6 l r r 9 Ou seja: = 54 = 8 l r 85) Objetvo: Calcular a resstênca equvalente entre e esolução = = = 4 = 5 = 6 = Objetvo: Calcular a resstênca equvalente esolução, e 4 Paralelo x = + + x = 5 e 6 Paralelo y = + y = Sére: = 0 + = Em sére, tem-se: t = + x + y t = + + t = ) 54 Paralelo = 6 = 4 + Paralelo = = Físca C 5

26 Paralelo = x 0 V = 60 V = = = 0 4 = 90 V 4 =? = 0 x Paralelo y = y = Sére t = x + 4 = = 00 V t = t I t 60 = 00 I t I t = 0,6 = I x = I 4 Logo: V 4 = 4 I 4 V 4 = 90 0,6 V 4 = 54 V Sére t = t = 8 80) 88) C < < nalsando as sentenças, tem-se: I Verdadera erdadera Como e estão em paralelo, então V = V II Falsa alsa Como V = V e <, então I > I IIIVerdadera erdadera I = l + I IV Falsa alsa 89) 08 = t =? Observe que os termnas de estão lgados ao mesmo potencal Logo, ele está em curto-crcuto, ou seja, = 0 e paralelo, ou seja, V = V = V t Portanto: V = I = 6 = e V = I = = 4 Sére x = + = 4 6 Físca C