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02271APLICAÇÕES DA ELETRICIDADE NA ENGENHARIA 1. Considere um circuito onde há um resistor de 10Ω10Ω e por ele circule uma corrente 3,0A e este resistor está associado em paralelo com outro. A corrente total do circuito é de 4,5A. Qual o valor do segundo resistor? 5,0 30 20 60 10 Data Resp.: 26/05/2022 20:08:54 Explicação: Justificativa: Aplicando a Lei de Ohm, calcula-se a tensão que o resistor 10Ω10Ω está submetido. v=Riv=Ri v=10x3v=10x3 v=30Vv=30V Associações em paralelo: os resistores estão submetidos à mesma diferença de potencial. Como a corrente total é de 4,5A e a corrente do resistor de 10Ω10Ω é 3,0A, podemos concluir que a corrente do segundo resistor é 1,5A, assim: 30=R(1,5)30=R(1,5) R=20ΩR=20Ω 2. (Prefeitura de Colônia Leopoldina - AL / 2019) Leia as afirmativas a seguir: I. Os fios e os cabos são os tipos mais conhecidos de condutores elétricos. II. O condutor elétrico é o produto destinado a conduzir a corrente elétrica. III. Isolantes são materiais que não conduzem corrente elétrica. Marque a alternativa correta: As três afirmativas são verdadeiras. A afirmativa III é verdadeira, I e II são falsas. A afirmativa II é verdadeira, I e III são falsas. As três afirmativas são falsas. A afirmativa I é verdadeira, II e III são falsas. Data Resp.: 26/05/2022 20:09:02 Explicação: Justificativa: A alternativa correta é "as três afirmativas são verdadeiras", pois a corrente elétrica é conduzida por fios e cabos, o que depende da aplicação, sendo estes de material condutor. Os isolantes, por sua vez, não conduzem corrente elétrica. 3. A matriz elétrica se refere ao conjunto de fontes de energia utilizadas para a geração de energia elétrica em um determinado local. No caso do Brasil, a principal fonte de energia da matriz elétrica é: Solar. Hidrelétrica. Petróleo. Gás natural. Eólica. Data Resp.: 26/05/2022 20:09:11 Explicação: Justificativa: A matriz elétrica se refere apenas às fontes de energia que são utilizadas para a geração de eletricidade. A matriz elétrica brasileira é majoritariamente hídrica. 02567LEIS DE KIRCHHOFF 4. Considere o circuito da figura. A partir dos conceitos da Lei de Kirchhoff das correntes (LKC), o valor das correntes I1I1 a I4I4, ilustradas na figura, são, respectivamente: Fonte: Alexander; Sadiku (2013, p. 60) I1=8A,I2=−5A,I3=3A,I4=2AI1=8A,I2=−5A,I3=3A,I4=2A I1=12A,I2=−10A,I3=5A,I4=−2AI1=12A,I2=−10A,I3=5A,I4=−2A I1=10A,I2=−10A,I3=8A,I4=−6AI1=10A,I2=−10A,I3=8A,I4=−6A I1=12A,I2=10A,I3=5A,I4=−8AI1=12A,I2=10A,I3=5A,I4=−8A I1=6A,I2=5A,I3=−4A,I4=7AI1=6A,I2=5A,I3=−4A,I4=7A Data Resp.: 26/05/2022 20:09:15 Explicação: Justificativa: Aplicando a LKC: Nó 2: 3+7+I2=0→I2=−10A3+7+I2=0→I2=−10A Nó 1: I1+I2=2→I1=2−I2=12AI1+I2=2→I1=2−I2=12A Nó 4: 2=I4+4→I4=2−4=−2A2=I4+4→I4=2−4=−2A Nó 3: 7+I4=I3→I3=7−2=5A7+I4=I3→I3=7−2=5A 5. O voltímetro da figura informa a leitura de uma tensão contínua de 7,2 volts. Com base no valor dos resistores R1R1, R2R2 e R3R3, a tensão à qual o resistor R3R3 está submetido é de Fonte: Autora 1,3 volts. 3,3 volts. 4,1 volts. 2,7 volts. 5,5 volts. Data Resp.: 26/05/2022 20:09:22 Explicação: Justificativa: Para encontrar V3V3, basta aplicar a regra de divisão de tensão no resistor R3R3 usando a leitura do multímetro: V3=R3R3+R2Vmultímetro=1,2kΩ1,2kΩ+2kΩ7,2=2,7VV3=R3R3+R2Vmultímetro=1,2kΩ1,2kΩ+2kΩ7,2=2,7V 6. Utilizando a Lei de Kirchhoff das tensões, V1V1 e V2V2 no circuito da figura valem respectivamente Fonte: Autora 8,6V e 1,9V. 4,8V e 5,5V. 3,3V e 4,1V. 1,5V e 8,8V. 2,5V e 6,8V. Data Resp.: 26/05/2022 20:09:30 Explicação: Justificativa: Com o valor da corrente de malha (3A3A), é possível calcular as tensões nos resistores de 2,7Ω2,7Ω e de 1,8Ω1,8Ω: V2,7Ω=2,7×3=8,1VV2,7Ω=2,7×3=8,1V V1,8Ω=1,8×3=5,4VV1,8Ω=1,8×3=5,4V Como a tensão no meio do circuito foi fornecida e vale 10V10V, a tensão no resistor R2R2 deverá ser de: VR2=10−V2,7Ω=10−8,1=1,9VVR2=10−V2,7Ω=10−8,1=1,9V Pela LKT, a tensão no resistor R1R1 será: −24+VR1+8,1+1,9+5,4=0−24+VR1+8,1+1,9+5,4=0 VR1=8,6VVR1=8,6V 02818TEOREMAS THEVENIN E NORTON 7. (TELEBRAS / 2013) Considerando os circuitos elétricos representados nas figuras abaixo e que o potencial no nó A do circuito representado na figura I é de 0 volt, calcule a resistência de Norton vista dos terminais A-B. 25Ω 20Ω 15Ω 10Ω 5Ω Data Resp.: 26/05/2022 20:09:38 Explicação: Gabarito: 5Ω Justificativa: RN=10x1020=5ΩRN=10x1020=5Ω 8. (MPE - GO / 2010) Com relação aos teoremas de Thévenin e Norton, assinale a alternativa correta. O teorema de Norton somente pode ser aplicado a circuitos indutivos. A aplicação do teorema de Thévenin resulta em uma fonte de tensão em paralelo com uma resistência. A aplicação do teorema de Norton resulta em uma fonte de corrente em série com uma resistência. O teorema de Thévenin somente pode ser aplicado a circuitos capacitivos. Para um mesmo circuito em que esses teoremas sejam válidos, a resistência equivalente calculada pelos teoremas de Thévenin e Norton é a mesma. Data Resp.: 26/05/2022 20:09:46 Explicação: Gabarito: Para um mesmo circuito em que esses teoremas sejam válidos, a resistência equivalente calculada pelos teoremas de Thévenin e Norton é a mesma. Justificativa: · O teorema de Norton requer uma fonte de corrente em paralelo com um resistor, enquanto o teorema de Thévenin requer uma fonte de tensão em série com o resistor. · Por comprovação teórica, as resistências de Norton e de Thévenin são iguais. 02817TEOREMA DA SUPERPOSIÇÃO E CIRCUITOS EQUIVALENTES EM ESTRELA E TRIÂNGULO 9. O circuito ilustrado na Figura 41 está ligado em triângulo. Os valores de R1R1, R2R2 e R3R3, referentes aos resistores de seu equivalente em estrela, são, respectivamente: Figura 41: Simulado - Exercício 4 - Fonte: Isabela Oliveira Guimarães 4Ω,4Ω,4Ω4Ω,4Ω,4Ω 8Ω,8Ω,4Ω8Ω,8Ω,4Ω 8Ω,4Ω,4Ω8Ω,4Ω,4Ω 8Ω,8Ω,8Ω8Ω,8Ω,8Ω 4Ω,4Ω,8Ω4Ω,4Ω,8Ω Data Resp.: 26/05/2022 20:09:54 Explicação: Com base nas equações de transformação do circuito triângulo para estrela, tem-se: R1=RBRCRA+RB+RC=24×2424+24+24=8ΩR1=RBRCRA+RB+RC=24×2424+24+24=8Ω R2=RARCRA+RB+RC=24×2424+24+24=8ΩR2=RARCRA+RB+RC=24×2424+24+24=8Ω R3=RARBRA+RB+RC=24×2424+24+24=8ΩR3=RARBRA+RB+RC=24×2424+24+24=8Ω Observa-se, portanto, que o circuito é equilibrado e seu equivalente em triângulo poderia ser facilmente encontrado pela equação: RY=RΔ3=243=8ΩRY=RΔ3=243=8Ω 10. A Figura 40 ilustra um circuito elétrico ligado em estrela. Com base nas equações de transformação, seu equivalente em triângulo tem como valores para RARA, RBRB e RCRC, respectivamente: Figura 40: Simulado - Exercício 3 - Fonte: Isabela Oliveira Guimarães 60Ω,30Ω,30Ω60Ω,30Ω,30Ω 60Ω,60Ω,60Ω60Ω,60Ω,60Ω 60Ω,60Ω,30Ω60Ω,60Ω,30Ω 30Ω,60Ω,30Ω30Ω,60Ω,30Ω 30Ω,30Ω,30Ω30Ω,30Ω,30Ω Data Resp.: 26/05/2022 20:10:00 Explicação: Com base nas equações de transformação do circuito estrela para triângulo, tem-se: RA=R1R2+R2R3+R3R1R1=20×20+20×20+20×2020=60ΩRA=R1R2+R2R3+R3R1R1=20×20+20×20+20×2020=60Ω RB=R1R2+R2R3+R3R1R2=20×20+20×20+20×2020=60ΩRB=R1R2+R2R3+R3R1R2=20×20+20×20+20×2020=60Ω RC=R1R2+R2R3+R3R1R3=20×20+20×20+20×2020=60ΩRC=R1R2+R2R3+R3R1R3=20×20+20×20+20×2020=60Ω Observa-se, portanto, que o circuito é equilibrado e seu equivalente em triângulo poderia ser facilmente encontrado pela equação: RΔ=3RY=3×20=60ΩR∆=3RY=3×20=60Ω
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