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LISTA 2 – ELETRODINÂMICA 1. Qual é o comprimento de um fio de cobre com diâmetro de 0,462 mm e resistência igual a 1,0 Ω? Dado: ρcobre=1,72x10-8 Ω.m. 2. Um estudante encontrou 30 m de fio, com 2,05 mm de diâmetro. Usando um ohmímetro (instrumento que mede resistência elétrica) verificou que sua resistência era de 0,25 Ω. Fazendo o cálculo necessário e conhecendo os dados a seguir, o estudante concluiu que o fio era de que material? Dados: ρcobre=1,72x10- 8 Ω.m e ρalumio=2,75x10-8 Ω.m. 3. Um pedaço de fio possui resistência igual a 5,60 μΩ. Calcule a resistência de um resistor formado por 120 fios iguais a esse quando eles são montados (a) lado a lado, formando um cabo com o mesmo comprimento do pedaço de fio considerado; (b) conectados pelas extremidades, formando um fio com um comprimento 120 vezes maior do que o pedaço de fio inicial. 4. Um estudante de Física mede com um amperímetro a intensidade da corrente elétrica que passa por um resistor e, usando um voltímetro, mede a tensão elétrica entre as extremidades do resistor, obtendo o gráfico ao lado. Qual o valor da resistência do resistor? 5. Aplica-se uma ddp nos terminais de um resistor e mede-se a intensidade da corrente elétrica que o atravessa. As medidas obtidas são apresentadas no gráfico da figura abaixo. a) O resistor é ôhmico? Justifique a sua resposta. b) Determine a resistência elétrica do resistor. c) Qual a ddp nos terminais do resistor quando percorrido por corrente de intensidade 1,6 A. 6. Quando a chave S da figura abaixo está aberta, o voltímetro conectado na bateria lê 3,08 V. Quando a chave está fechada, um voltímetro mede 2,97 V e o amperímetro indica 1,65 A. Calcule a fem, a resistência interna da bateria e a resistência R do circuito. 7. Determine a resistência equivalente das seguintes associações de resistores: f) e) 15 Ω 10Ω 20Ω a b c 8. No circuito indicado na figura ao lado, a tensão através do resistor de 2,0 Ω é de 12,0 V. Indique a fem da bateria e a corrente que passa pelo resistor de 6,0 Ω. 9. Uma combinação triangular de resistores é indicada na figura abaixo. Qual é a corrente que essa combinação consumirá de uma bateria de 35,0 V com resistência interna desprezível, quando ela é conectada através de (a) ab; (b) bc; (c) ac? 10. Entre os pontos A e B do circuito ao lado é aplicada uma tensão de 60 V. (a) Determine a intensidade de corrente no resistor de 10 Ω. (b) Qual é a tensão entre os extremos do resistor de 6 Ω? 11. Duas lâmpadas idênticas devem ser conectadas a uma fonte de fem ε = 8 V e resistência interna desprezível. Cada lâmpada possui resistência de 2 Ω. Calcule a corrente e a diferença de potencial em cada lâmpada, supondo as lâmpadas ligadas (a) em série; (b) em paralelo. (c) Em qual das duas ligações as lâmpadas possuem mais brilho? Justifique. 12. Um receptor do sistema de posicionamento global (GPS) opera com uma bateria de 9,0 V e consome uma corrente elétrica de 0,13 A. Qual a energia elétrica que ele consome durante uma hora e meia? 13. No circuito mostrado na figura, a taxa de dissipação de energia elétrica em R1 é igual a 20,0 W. (a) Determine R1. (b) Qual é a fem da bateria? (c) Ache a corrente que passa pelo resistor de 10,0 Ω e por R2. (d) Determine R2. (e) Calcule o consumo total de energia elétrica em todos os resistores e a energia fornecida pela bateria. A energia é conservada? 14. Uma torradeira de 1800 W, uma frigideira de 1,3 kW e uma lâmpada de 100 W são ligadas a um mesmo circuito, de 120 V e com fusível de 20 A. (a) Qual é a corrente que atravessa cada dispositivo e qual é a resistência de cada um deles? (b) Essa combinação fará o fusível se queimar? Justifique. (c) Se a resposta em (c) for sim, seria recomendável que o fusível fosse trocado por outro de 40 A? Justifique. 15. O aquecedor de um secador elétrico possui uma potência máxima especificada igual a 4,1 kW para uma fonte de 240 V. (a) Qual é a corrente que passa no elemento aquecedor? (b) Qual é a resistência do aquecedor em sua temperatura de operação? (c) Supondo que cada kWh custe 40 centavos, quantos reais são necessários para operar o secador durante uma hora? 16. No circuito da figura ao lado, calcule (a) a corrente no resistor de 3,0 Ω; (b) a fem ε1 e ε2; (c) a resistência R. 17. Na figura abaixo, R1 = 100 Ω, R2 = 50 Ω e as fontes ideais têm forças eletromotrizes ε1= 6,0 V, ε2= 5,0 V e ε3= 4,0 V. Determine (a) a corrente no resistor 1; (b) a corrente no resistor 2; (c) a diferença de potencial entre os pontos a e b. 18. No circuito mostrado na figura abaixo, ambas as baterias possuem resistência interna desprezível e o amperímetro ideal registra 1,5 A. Determine a fem da bateria. A polaridade indicada está correta? 19. Para cada circuito, determine as três correntes elétricas que o percorrem: a) b) c) Respostas: 1. 9,75 m 2. Alumínio 3. (a) 4,67x10-8 Ω; (b) 6,72x10-4 Ω 4. 10 Ω 5. (a) Sim; (b) 4,5 Ω; (c) 7,2 V 6. 3,08 V; 0,067 Ω; 1,8 Ω. 7. (a) 9,3 Ω; (b) 34 Ω; (c) 30 Ω; (d) 1 Ω; (e) 15 Ω; (f) 101 Ω 8. 18 V e 3 A 9. (a) 3,5 A; (b) 4,5 A; (c) 3,15 A 10. (a) 2 A; (b) 24 V 11. (a) I1=I2=2 A; V1=V2=4 V; (b) I1=I2=4 A; V1=V2=8 V; (c) Paralelo. 12. 6320 J 13. (a) R1=5Ω; (b) 10 V; (c) 1 A e 0,5 A; (d) R2=20Ω; (e) 35 W e 35 W. Sim. 14. (a) Torradeira: 15 A e 8 Ω; Frigideira: 10,8 A e 11,1 Ω; Lâmpada: 0,83 A e 144,6 Ω (b) Sim, porque a corrente total no circuito é 26,6 A. (c) Não, porque a função do disjuntor é proteger o circuito contra sobrecarga. 15. (a)17,1 A; (b) 14 Ω; (c) R$1,64. 16. (a) 8 A; (b) 36 V e 54 V; (c) 9 Ω 17. (a) 0,05 A; (b) 0,06 A; (c) 9 V 18. 52,4 V. Sim. 19. (a) 0,5 A, 1,0 A e 1,5 A; (b) 0,5 A (no amperímetro), 1,0 A e 1,5 A; (c) 1,1 A, 6,3 A e 7,4 A.
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