02. O gráfico representa a corrente elétrica i como função da diferença de potencial V aplicada aos extremos de dois resistores, R1 e R2.

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1 Testes de Vestibular 01. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. As correntes elétricas em dois fios condutores variam em função do tempo de acordo com o gráfico mostrado abaixo, em que os fios estão identificados pelos algarismos 1 e 2. No intervalo de tempo entre zero e 0,6 s, a quantidade de carga elétrica que atravessa uma seção transversal do fio é maior para o fio... do que para o outro fio; no intervalo entre 0,6 s e 1,0 s, ela é maior para o fio... do que para o outro fio; e no intervalo entre zero e 1,0 s, ela é maior para o fio... do que para o outro fio. (A) (B) (C) (D) (E) O gráfico representa a corrente elétrica i como função da diferença de potencial V aplicada aos extremos de dois resistores, R1 e R2. Ao analisar o gráfico, pode se concluir que (A) a resistência elétrica de cada um dos resistores é constante entre 10V e 20 V. (B) para 10 V, o resistor R1 tem o triplo da resistência elétrica do resistor R2. (C) entre 10 V e 20 V, a resistência elétrica do resistor R1 é maior do que a do R2. (D) entre 10 V e 20 V, a resistência elétrica do resistor R1 varia. (E) a variação da resistência elétrica do resistor R2 é de 10Ω entre 0 e 10V. 03. Os fios comerciais de cobre, usados em ligações elétricas, são identificados através de números de bitola. À temperatura ambiente, os fios 14 e 10, por exemplo, têm áreas de seção reta iguais a 2,1 mm2 e 5,3 mm2, respectivamente. Qual é, àquela temperatura, o valor aproximado da razão R14/R10 entre a resistência elétrica R14, de um metro de fio 14, e a resistência elétrica R10, de um metro de fio 10? (A) 2,5. (B) 1,4. (C) 1,0. (D) 0,7.

2 (E) 0, O circuito representado na figura consiste em dois resistores iguais e uma bateria que mantém uma diferença de potencial constante entre seus polos. Os fios condutores têm resistência elétrica desprezível. Qual o gráfico que melhor representa a intensidade da corrente elétrica i entre os pontos S e V? 05. O gráfico abaixo mostra a curva volt ampère de uma lâmpada incandescente comum. A lâmpada consiste basicamente de um filamento de tungstênio que, dentro de um bulbo de vidro, está imerso em um gás inerte. A lâmpada dissipa 60 W de potência, quando opera sob tensão nominal de 120 V. Com base no gráfico e nas características da lâmpada, é correto afirmar que (A) a resistência elétrica do filamento, no intervalo de tensão mostrado pelo gráfico, é constante e igual a 40Ω.

3 (B) a potência dissipada pela lâmpada, quando submetida a uma tensão de 10 V, é de 5 W. (C) a resistência elétrica do filamento, quando a lâmpada opera na tensão de 120 V, é seis vezes maior do que quando ela está submetida à tensão de apenas 10 V. (D) a corrente elétrica na lâmpada, quando ela está submetida à tensão de 120 V, é de 1A. (E) a resistência elétrica do filamento, quando a lâmpada opera na tensão de 120 V, é de 300Ω. 06. Uma lâmpada X de 20 W e 120 V está associada em série com outra lâmpada Y de 100 W e 120 V. Essa associação está ligada a uma tomada de 120 V, conforme ilustra a figura. Considere que as lâmpadas têm resistências elétricas constantes. Nessa situação, (A) a lâmpada de 20 W brilha menos do que a de 100 W. (B) a potência dissipada na lâmpada de 20 W é maior do que a potência dissipada na de 100 W. (C) a intensidade da corrente elétrica na lâmpada de 20 W é maior do que na de 100 W. (D) a diferença de potencial que ocorre na lâmpada de 20 W é menor do que a que ocorre na de 100 W. (E) a diferença de potencial que ocorre na lâmpada de 100 W é igual a 120 V. 07. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo. 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 (considerada uma fonte ideal) em... com um resistor cuja resistência elétrica seja, no mínimo, de.... (A) paralelo 4 Ω (B) série 4 Ω (C) paralelo 40 Ω (D) série 40 Ω (E) paralelo 80 Ω 08. Em uma associação de resistores diferentes em paralelo, (A) a ddp é igual em todos eles, e a maior resistência dissipa a maior potência, (B) a corrente e a ddp são as mesmas em todos os resistores. (C) as correntes e as potências dissipadas são inversamente proporcionais aos valores das resistências. (D) a resistência equivalente é a soma das resistências da associação. (E) nenhuma das anteriores. 09.São ligados em paralelo, numa mesma tomada, um ferro elétrico de resistência R1 e uma lâmpada de resistência R2. Sabe se que R1<R2. A resistência R equivalente da associação é tal que (A) R > R1. (B) R < R1. R1 R2 (C) R 2 R.R 1 2 (D) R 2 (E) R R1 R2 10. No circuito elétrico abaixo, os amperímetros A1, A2, A3 e A4, a fonte de tensão e os resistores são todos ideais.

4 Nessas condições, pode se afirmar que (A) A1 e A2 registram correntes de mesma intensidade. (B) A1 e A4 registram correntes de mesma intensidade. (C) a corrente em A1 é mais intensa do que a corrente em A4. (D) a corrente em A2 é mais intensa do que a corrente em A3. (E) a corrente em A3 é mais intensa do que a corrente em A No circuito abaixo, todos os resistores têm resistências idênticas, de valor 10 Ω. A corrente elétrica i, através de R2, é de 500 ma. A fonte, os fios e os resistores são todos ideais. Selecione a alternativa que indica o valor correto da diferença de potencial a que está submetido o resistor R1. (A) 5 V. (B) 7,5 V. (C) 10 V. (D) 15 V. (E) 20 V. 12. Qual é o valor da diferença de potencial no resistor de 6,0 Ω? (A) 2,0 V. (B) 4,0 V. (C) 6,0 V. (D) 5,0 V. (E) 3,0 V. 13. No circuito representado na figura, a fonte tem força eletromotriz de 30 V e resistência interna desprezível. Os resistores têm resistências R1 =20 Ω e R2 = R3 = 60 Ω. A intensidade da corrente no resistor 2 e a potência elétrica dissipada no resistor 1 valem, respectivamente,

5 (A) 0,3 A e 5,4 W. (B) 0,5 A e 45 W. (C) 0,3 A e 7,2 W. (D) 0,3 A e 3,6 W. (E) 0,5 A e 90 W. 14. O circuito representado na figura é constituído de um gerador e 4 lâmpadas acesas. Se a lâmpada L4 queimar (A) todas as demais lâmpadas continuarão acesas. (B) todas as demais lâmpadas se apagarão. (C) só as lâmpadas L1 e L2 continuarão acesas. (D) só as lâmpadas L2 e L3 continuarão acesas. (E) só a lâmpada L1 continuará acesa. 15. Observe o circuito abaixo, em que A, B, C e D representam lâmpadas idênticas. Se retirarmos a lâmpada C, sem nada colocarmos em seu lugar, é correto afirmar que (A) o brilho da lâmpada A diminui. (B) a queda de tensão na lâmpada D aumenta. (C) a lâmpada B continuará com o mesmo brilho. (D) a potência dissipada na lâmpada B diminuirá. (E) a resistência do circuito diminui. 16. A figura representa três resistências elétricas, ligadas em série, que dissipam as potências de 20W, 40W e 60W, respectivamente, quando a ddp aplicada nas extremidades da ligação é de 12,0V.

6 Partindo da resistência que dissipa a menor potência para a que dissipa a maior potência, a intensidade de corrente, em cada resistência, é (A) 2,0 A, 4,0 A e 6,0 A. (B) 6,0 A, 4,0 A e 2,0 A. (C) 6,0 A, 6,0 A e 6,0 A. (D) 10,0 A, 10,0 A e 10,0 A. (E) 12,0 A, 12,0 A e 12,0 A. 17. Duas lâmpadas de filamento L 1 de 30 W para 12 V e L 2 de 60 W para 12 V são ligadas numa bateria de 12 V, em paralelo conforme esquema 1 e em série, conforme esquema 2, abaixo. I. No esquema 1, a lâmpada L1 dissipa 30W. II. No esquema 2, as duas lâmpadas têm a mesma dissipação de potência. III. No esquema 2, a lâmpada L1 dissipa mais potência que a lâmpada L2. Analisando as afirmativas conclui se que (A) todas estão corretas. (B) somente I está correta. (C) somente II está correta. (D) I e II estão corretas. (E) I e III estão corretas. 18. Para iluminar sua barraca, um grupo de campistas liga uma lâmpada a uma bateria de automóvel. A lâmpada consome uma potência de 6 W quando opera sob uma tensão de 12V.A bateria traz as seguintes especificações: 12 V, 45 A.h, sendo o último valor a carga máxima que a bateria é capaz de armazenar. Supondo se que a bateria seja ideal e que esteja com a metade da carga máxima, e admitindo se que a corrente fornecida por ela se mantenha constante até a carga se esgotar por completo, quantas horas a lâmpada poderá permanecer funcionando continuamente? (A) 90 h. (B) 60 h. (C) 45 h. (D) 22 h 30 min. (E) 11 h 15 min. 19. No circuito elétrico representado na figura abaixo, a fonte de tensão é uma fonte ideal que está sendo percorrida por uma corrente elétrica contínua de 1,0 A. Quanto valem, respectivamente, a força eletromotriz da fonte e a corrente elétrica i indicadas na figura? (A) 2,0 V e 0,2 A. (B) 2,0 V e 0,5 A.

7 (C) 2,5 V e 0,3 A. (D) 2,5 V e 0,5 A. (E) 10,0V e 0,2 A. 20. Na avaliação da eficiência de usinas quanto à produção e aos impactos ambientais, utilizam se vários critérios, tais como razão entre produção efetiva anual de energia elétrica e potência instalada ou razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório. No quadro seguinte, esses parâmetros são aplicados às duas maiores hidrelétricas do mundo: Itaipu, no Brasil, e Três Gargantas, na China. Com base nessas informações, avalie as afirmativas que se seguem. I. A energia elétrica gerada anualmente e a capacidade nominal máxima de geração da hidrelétrica de Itaipu são maiores que as da hidrelétrica de Três Gargantas. II. Itaipu é mais eficiente que Três Gargantas no uso da potência instalada na produção de energia elétrica. III. A razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório é mais favorável na hidrelétrica Três Gargantas do que em Itaipu. É correto apenas o que se afirmar em (A) I. (B) II. (C) III. (D) I e III. (E) II e III. 21. A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou objetos em que ocorrem transformações de energia. Nessa tabela, aparecem as direções de transformação de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo em que energia térmica se transforma em energia elétrica. Dentre os processos indicados na tabela, ocorre conservação de energia (A) em todos os processos. (B) somente nos processos que envolvem transformações de energia sem dissipação de calor. (C) somente nos processos que envolvem transformações de energia mecânica. (D) somente nos processos que não envolvem energia química. (E) somente nos processos que não envolvem energia química nem energia térmica. 22. Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da tabela abaixo fossem utilizados diariamente da mesma forma. Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico.

8 Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1kWh é de R$ 0,40, o consumo de energia elétrica mensal dessa casa é de, aproximadamente, (A) R$ 135,00. (B) R$ 165,00. (C) R$ 190,00. (D) R$ 210,00. (E) R$ 230, Em usinas hidrelétricas, a queda d água move turbinas que acionam geradores. Em usinas eólicas, os geradores são acionados por hélices movidas pelo vento. Na conversão direta solar elétrica, são células fotovoltaicas que produzem tensão elétrica. Além de todos produzirem eletricidade, esses processos têm em comum o fato de (A) não provocarem impacto ambiental. (B) independerem de condições climáticas. (C) a energia gerada poder ser armazenada. (D) utilizarem fontes de energia renováveis. (E) dependerem das reservas de combustíveis fósseis. 24. Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes: Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas. Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição inverno ou quente. Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez. Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente. Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades. A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tentativa de, no dia a dia, reduzir (A) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos. (B) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos. (C) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica. (D) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica. (E) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga. 25. Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da rede elétrica em que serão ligadas. Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com 127V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram se lâmpadas concebidas por uma tensão de 120V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudança significativa no consumo de energia elétrica, para cerca de 80 milhões de brasileiros que residem nas regiões em que a tensão da rede é de 127V. A tabela abaixo apresenta algumas características de duas lâmpadas de 60W, projetadas respectivamente para 127V (antiga) e 120V (nova), quando ambas encontram se ligadas numa rede de 127V.

9 Acender uma lâmpada de 60W e 120V em um local onde a tensão na tomada é de 127V, comparativamente a uma lâmpada de 60W e 127V, no mesmo local, tem como resultado (A) mesma potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. (B) mesma potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. (C) maior potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. (D) maior potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. (E) menor potência, menor intensidade e menor durabilidade. 26. Com o projeto de mochila ilustrado acima, pretende se aproveitar, na geração de energia elétrica para acionar dispositivos eletrônicos portáteis, parte da energia desperdiçada no ato de caminhar. As transformações de energia envolvida na produção de eletricidade enquanto uma pessoa caminha com essa mochila podem ser assim esquematizadas: As energias I e II, representadas no esquema acima, podem ser identificadas, respectivamente, como (A) cinética e elétrica. (B) térmica e cinética. (C) térmica e elétrica.

10 (D) sonora e térmica. (E) radiante e elétrica. 27. O alumínio se funde a 666 C e é obtido à custa de energia elétrica, por eletrólise transformação realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de C. A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de toneladas, tendo sido consumidos cerca de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal. Nesse mesmo ano, estimou se a produção de resíduos sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e não ferrosos em t/dia, das quais 1,5% estima se corresponder ao alumínio. (Dados adaptados de FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade do lixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994) Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cujo massa total seja de 10kg (panelas, janelas, latas, etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos, utilizou se uma quantidade de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de (A) 1 mês. (B) 2 meses. (C) 3 meses. (D) 4 meses. (E) 5 meses. 28. Na figura abaixo, está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade. Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina (A) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina. (B) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água. (C) termoelétrica, porque, no movimento das turbinas, ocorre aquecimento. (D) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água. (E) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água. 29. (UFRGS)Um LDR (Light Dependent Resistor) é um dispositivo elétrico cuja resistência elétrica varia com a intensidade da luz que incide sobre ele. No circuito esquematizado abaixo, estão representados uma fonte ideal de tensão elétrica contínua ( ), um resistor com resistência elétrica constante (R) e um LDR. Nesse LDR, a resistência elétrica é função da intensidade luminosa, diminuindo quando a intensidade da luz aumenta. Numa determinada condição de iluminação, o circuito é percorrido por uma corrente elétrica i.

11 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que ocorrem. Se a intensidade da luz incidente sobre o LDR aumenta, a corrente elétrica no circuito..., e a diferença de potencial no resistor R.... (A) diminui diminui (B) diminui não se altera (C) não se altera aumenta (D) aumenta diminui (E) aumenta aumenta 30. (UFRGS) Voltímetros e amperímetros são os instrumentos mais usuais para medições elétricas. Evidentemente, para a obtenção de medidas corretas, esses instrumentos devem ser conectados de maneira adequada. Além disso, podem ser danificados se forem conectados de forma incorreta ao circuito. Suponha que se deseja medir a diferença de potencial a que está submetido o resistor R2 do circuito abaixo, bem como a corrente elétrica que o percorre. Assinale a figura que representa a correta conexão do voltímetro (V) e do amperímetro (A) ao circuito para a realização das medidas desejadas. (A) (B) (C)

12 (D) (E) 31. (UFRGS) Considere o circuito abaixo Neste circuito, todos os resistores são idênticos, e C1 e C2 são dois interruptores que podem estar abertos ou fechados, de acordo com os esquemas numerados a seguir. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o ordenamento dos esquemas de ligação, em ordem crescente da corrente elétrica que passa no resistor R4. (A) (4) (2) (3) (1) (B) (1) (3) (2) (4) (C) (2) (4) (3) (1) (D) (2) (3) (4) (1) (E) (3) (2) (1) (4)

13 32. (UFRGS) No circuito elétrico abaixo, a fonte de tensão é uma bateria de força eletromotriz igual a 12V, do tipo que se usa em automóveis. Aos polos, A e B, dessa bateria está conectada uma resistência externa R. No mesmo circuito, r representa a resistência interna da bateria, e V é um voltímetro ideal ligado entre os polos da mesma. Indique qual dos gráficos abaixo melhor representa a leitura (V) do voltímetro, como função do valor (R) da resistência externa. INSTRUÇÃO: Responder às questões 33 e 34 com base no esquema abaixo. Uma pilha seca de 1,5 volts de força eletromotriz, com 0,5 ohms de resistência interna, alimenta uma pequena lâmpada de 2,5 ohms.

14 33. A corrente I que passa pela lâmpada é de (A) 0,5 A. (B) 0,6 A. (C) 1,0 A. (D) 1,5 A. (E) 2,5 A. 34. A potência total fornecida pela pilha e a potência útil consumida pela lâmpada valem, em watts, respectivamente, (A) 0,50 0,40. (B) 0,60 0,50. (C) 0,75 0,62. (D) 0,95 0,80. (E) 1,00 0,90. INSTRUÇÃO: O esquema e os dados da figura abaixo referem se às questões 35, 36 e 37. Um gerador de 10 V de força eletromotriz e uma resistência interna Rx alimenta um resistor de 12 ohms, produzindo uma corrente de 0,5 A através da malha. 35. (PUCRS) A diferença de potencial entre os pontos A e B vale (A) 12 V. (B) 10 V. (C) 8 V. (D) 6 V. (E) 5V. 36. (PUCRS) O valor da resistência Rx é (A) 6 ohms. (B) 8 ohms. (C) 10 ohms. (D) 12 ohms. (E) 20 ohms. 37. (PUCRS) A potência que o gerador fornece ao circuito vale (A) 5 W.

15 (B) 6 W. (C) 8 W. (D) 10 W. (E) 12 W. Gabarito