Exercícios CELSO

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Exercícios Resolvidos. 
POTÊNCIA ELÉTRICA EM CIRCUITOS EM CORRENTE CONTÍNUA 
 
A potência elétrica é definida como o trabalho elétrico desenvolvido pela 
corrente elétrica em um intervalo de tempo. Assim, aplicando-se uma tensão 
elétrica entre os terminais de um resistor, imediatamente estabelecer-se-á uma 
corrente elétricas nesse circuito. 
 
O trabalho realizado pelas cargas elétricas, ao percorrer o circuito, em um 
determinado intervalo de tempo, gera uma certa quantidade de calor, ou seja, 
gera energia térmica. Esse efeito é conhecido por efeito Joule e é definido como 
Potência Elétrica. 
 
Numericamente, a potência elétrica é igual ao produto da tensão pela 
corrente, resultando em uma grandeza cuja unidade é o Watt (W). 
 
Simplificadamente podemos escrever: P = V  I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Triângulo auxiliar de cálculos com potência 
 
Utilizando a definição da Potência Elétrica juntamente com a Lei de Ohm, 
obtemos outras relações usuais: 
P = V  I e I = 
V
R
 
Substituindo, temos: 
 
 
 
 
 
 
 
O efeito térmico, produzido pela geração de potência, é usado em 
inúmeros dispositivos, tais como: chuveiro elétrico, secador, ferro elétrico, 
soldador etc. Esses dispositivos são constituídos basicamente por resistências, 
que alimentadas por tensões adequas produzem correntes elétricas que 
transformam energia elétrica em térmica. 
 
 
EXPERIÊNCIA 
 
1) Montar o circuito da figura abaixo 
 
 
2) Varie a tensão da fonte conforme a tabela abaixo. Meça e anote as 
respectivas corrente. 
 
V (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
 I (mA) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 
P (mW) 0 10 40 90 160 250 360 490 640 810 1000 
Quadro 01 
 
 
Gráfico P x I 
 
3) Troque o resistor do circuito por um de 50 . Preencha o quadro abaixo. 
 
V (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
 I (mA) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 
P (mW) 0 20 80 180 320 500 720 980 1280 1620 2000 
 
Quadro 02 
 
 
 
 
4) Monte o circuito da figura abaixo. 
 
 
 
 
 
A quantidade de watts, indicada 
próximo de cada resistor, 
corresponde à potência máxima 
que o corpo do componente 
consegue dissipar para o meio 
ambiente, sem ser danificado. 
Notar que ambos dissipam a 
mesma potência, porém aquele de 
corpo menor(1,15 W) trabalha 
mais quente. 
 
 
5) Meça a tensão e corrente em cada resistor, anote os resultados na tabela 
abaixo. 
 
 
Exercícios 
 
1) Calcule as potências dissipadas pelos resistores, preenchendo os quadros 1. 
 
V (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
 I (mA) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 
P (mW) 0 10 40 90 160 250 360 490 640 810 1000 
Quadro 01 
 
2) Com os dados obtidos, construa o gráfico da potência em função da corrente 
 
3) Por que o resistor de 100/1,15W, na experiência, aqueceu mais que o de 
100/5W? 
 
4) Um resistor de fio, quando percorrido por uma corrente de 100 mA, dissipa 
uma potência de 5W. Determine a nova potência quando ele for submetido a 
uma tensão igual ao dobro da aplicada. 
Nesse exercício, primeiro é preciso calcular a resistência elétrica e tensão, 
depois usar a resistência para calcular a nova potência devido à aplicação do 
dobro de tensão. 
R = P/I2 = 5/(100mx100m) = 500 (vamos usar esse valor para calcular a 
nova potência). Ainda precisamos saber o valor da tensão V = P/I = 5/100m = 
50V. Agora, 500, submetido a uma tensão dobro da anterior, produzirá a 
potência de P = V2/R = 100x100/500 = 20 W. Nesse tipo de exercício a 
referência é sempre a resistência. 
 
5) Determine o valor da tensão da fonte para o circuito da figura abaixo, sabendo 
que o resistor de 1k encontra-se no limite da sua potência e a leitura do 
miliamperímetro é 50mA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
P = V2/R então R = √P x R = √2,5 x 1000 = 50 V 
 
6) Qual é a potência total do circuito e potência em cada resistor 
Obs.: Potência total = PR1 + PR2 + PR3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PR1 = 9 W PR2 = 4,5 W e PR3 0,9 W 
PTOTAL = 9 + 4,5 + 0,9 = 14,4 W 
 
7) Qual é a potência total do circuito e potência em cada resistor 
Obs.: Potência total = PR1 + PR2 + PR3