Geradores e Receptores Elétricos - Exercícios

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GERADORES E RECEPTORES ELÉTRICOS 
 
GERADORES 
1) Conceito-Aparelho que realiza a transformação de 
uma forma qualquer de energia em energia elétrica. A 
simbologia do gerador é representada da seguinte 
forma: 
 
 i = Corrente elétrica 
 r = Resistência interna do gerador 
U = Tensão 
E = Força eletromotriz (fem) 
 
2) Potências de um gerador 
 
 
 
 
3) Rendimento 
 
 
OBS 
 a) Rendimento não possui unidade, ou seja, é 
adimensional; 
 b) O Rendimento também pode ser encontrada de 
forma percentual. 
 c) 0 < η < 1 ou 0 % < η < 100 % 
 
4) Equação do gerador 
 
OBS 
 a) A unidade de força eletromotriz (fem) no Sistema 
Internacional de Unidades é o Volt (V). 
 b) A corrente de curto-circuito ocorre quando seus 
terminais são ligados por um condutor de resistência 
interna desprezível, ou seja, possuem tensão nula. 
 
 
 
 
5) Representação gráfica de um gerador 
 A equação do gerador pode ser representada 
graficamente da seguinte forma: 
 
 
 
6) Lei de Pouillet para o circuito gerador-resistor 
 
 
7) Associação de geradores 
 a) Em série 
 
O objetivo é transformar os geradores da associação 
em apenas um, chamado de gerador equivalente. 
 
Características 
 
 
 
 b) Em paralelo 
 
Características 
 
EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM 
1) O caminho percorrido pela energia produzida em 
uma usina hidrelétrica até uma cidade é longo, sendo 
realizado por meio de redes de transmissão de alta 
tensão. O intuito é fazer com que a potência que chega 
ao destino seja a mais próxima possível da inicial. 
Admitindo-se uma perda praticamente nula da 
potência, pode-se afirmar que a explicação mais 
prudente para a utilização de alta tensão no processo 
está no fato de a corrente elétrica, nessas condições, 
ser muito 
a) baixa, o que possibilita que a resistência do fio se 
torne muito maior. 
b) elevada, o que ocasiona uma baixa perda de energia, 
por efeito Joule, nos fios. 
c) baixa, o que faz com que a dissipação de calor no fio, 
por efeito Joule, se torne menor. 
d) elevada, o que torna o fio um isolante perfeito, 
favorecendo a conservação da potência a ser 
transmitida. 
e) elevada, o que provoca a criação de um intenso 
campo magnético para resguardar a energia elétrica 
transmitida. 
 
 
2) 
Dicas e precauções do carregamento da bateria 
Usar uma fonte de energia diferente do carregador, por 
exemplo, a USB em um computador, pode resultar em 
lentidão ao carregar a bateria. 
 
A diferença no tempo de recarga da bateria deve-se ao 
fato de que a USB em um computador fornece à 
bateria, comparado ao carregador, 
a) uma maior quantidade de carga, mas com uma 
corrente de mesma intensidade. 
b) a mesma quantidade de carga, mas com uma 
corrente de menor intensidade. 
c) uma menor quantidade de carga, mas com uma 
corrente de menor intensidade. 
d) uma maior quantidade de carga, mas com uma 
corrente de menor intensidade. 
e) a mesma quantidade de carga, mas com uma 
corrente de maior intensidade. 
 
 
3) O circuito abaixo mostra uma bateria, B, ideal 
(resistência interna nula) alimentando as lâmpadas 
idênticas, L1 e L2, além do receptor de rádio, R, que 
está transmitindo a programação da estação FM 
Universitária. 
 
Se alguém desligar a lâmpada L1, o(a) 
a) rádio deixa de funcionar e a lâmpada L2 permanece 
acesa. 
b) rádio continua funcionando e a lâmpada L2 apaga. 
c) lâmpada L2 passa a brilhar menos e o volume do 
rádio diminui. 
d) lâmpada L2 passa a brilhar mais e o volume do rádio 
aumenta. 
e) lâmpada L2 continua com a mesma luminosidade e 
o rádio continua funcionando com mesmo volume. 
 
 
4) Diversos aparelhos elétricos apresentam fusíveis 
como sistema de segurança, que podem impedir a 
passagem de corrente elétrica quando esta atinge 
determinado valor limite. Esse valor limite é 
denominado corrente nominal, que corresponde ao 
valor a partir do qual o fusível “queima”, evitando danos 
ao resto do circuito. A figura a seguir ilustra um circuito 
elétrico composto por quatro resistores, um fusível e 
uma bateria que pode fornecer tensão elétrica de 6 V a 
12 V. O controle da tensão fornecida pela bateria é 
manual, e o circuito elétrico foi projetado para funcionar 
com uma tensão máxima fornecida por ela de 10 V, 
para não sofrer avarias. 
 
Para que o circuito não sofra avarias, o fusível deve 
apresentar uma corrente nominal igual a 
a)100mA. b)200mA. c)240mA. d)250mA. e)800mA. 
 
 
5) Em um circuito elétrico, uma fonte, de força 
eletromotriz 18 V e resistência elétrica 0,50 Ω, alimenta 
três resistores, de resistências 1,0 Ω, 2,0 Ω e 6,0 Ω, 
conforme representado a seguir. 
 
As leituras dos amperímetros ideais A1 e A2 são, em 
ampères, respectivamente, 
a) 6,0 e 4,5. 
b) 6,0 e 1,5. 
c) 4,0 e 3,0. 
d) 4,0 e 1,0. 
e) 2,0 e 1,5. 
 
 
6) O circuito representado na figura foi montado com a 
intenção de iluminar um mesmo ambiente de dois 
modos diferentes. Ele é constituído por dois geradores 
ideais de 100 V cada um, duas lâmpadas L idênticas de 
valores nominais (200 V – 100 W), uma chave ideal Ch 
e fios de resistência desprezível. 
 
Sendo PA a potência dissipada pelas lâmpadas quando 
a chave é ligada na posição A e PB a potência 
dissipada pelas lâmpadas quando a chave é ligada na 
posição B, a razão PB/PA é 
a) 4. b) 6. c) 8. c) 10. e) 12. 
 
 
7) Em uma aula prática foram apresentados quatro 
conjuntos experimentais compostos, cada um, por um 
circuito elétrico para acender uma lâmpada. Esses 
circuitos são fechados por meio de eletrodos imersos 
em soluções aquosas saturadas de diferentes 
compostos, conforme os esquemas a seguir. 
 
A lâmpada se acenderá após o fechamento do circuito 
de número 
a) I. 
b) II. 
c) III. 
d) IV. 
e) A lâmpada acenderá em todos os circuitos. 
 
 
8) As baterias normalmente possuem resistências 
internas, embora sejam de valores muito pequenos. 
Considere uma bateria de força eletromotriz ε e 
resistência interna desprezível. Dos gráficos a seguir, 
assinale o que melhor representa esta bateria. 
 
 
 
9) Três resistores de 40 ohms cada um são ligados a 
uma bateria de f.e.m. (E) e resistência interna 
desprezível, como mostra a figura. 
 
Quando a chave "C" está aberta, a corrente que passa 
pela bateria é 0,15A. 
a) Qual é o valor da f.e.m. (E)? 
b) Que corrente passará pela bateria, quando a chave 
"C" for fechada? 
 
 
10) O gráfico a seguir, representa a ddp U em função 
da corrente i para um determinado elemento do circuito. 
 
Pelas características do gráfico, o elemento é um: 
a) gerador de resistência interna 2,0 Ω 
b) receptor de resistência interna 2,0 Ω 
c) resistor de resistência elétrica 2,0 Ω 
d) gerador de resistência interna 1,0 Ω 
e) receptor de resistência interna 1,0 Ω 
 
 
11) (Ufrj) O gráfico a seguir representa a curva 
característica de um gerador: 
 
Analisando as informações do gráfico, determine: 
a) a resistência interna do gerador. 
b) a corrente de curto-circuito do gerador. 
 
 
12) Dispondo de algumas pilhas idênticas, de 
resistência interna desprezível, fios e pequenas 
lâmpadas de mesma potência, um estudante monta 
alguns tipos diferentes de circuitos elétricos, conforme 
a figura a seguir. 
 
Em relação aos fios ideais, considere as afirmativas 
sobre a corrente que circula pelos circuitos. 
a) A corrente que circula pelo circuito 2 é menor que a 
do circuito 4. 
b) A corrente que circula pelo circuito 1 é igual à do 
circuito 3. 
c) A corrente que circula pelo circuito 1 é menor que a 
do circuito 4. 
d) No circuito 2, quando a corrente passa pelo ponto A, 
ela é maior do que quando passa pelo B. 
e) A corrente que circula pelo circuito 2 é igual à do 
circuito 4. 
 
 
13) Com o aumento da utilização de aparelhos 
celulares cada vez mais cheios de recursos, ter a 
bateriacarregada tornou-se uma grande preocupação 
dos usuários. Para tal, frequentemente são utilizados 
carregadores que diferem da indicação original de 
fábrica. A seguir, são apresentadas especificações de 
dois carregadores de uma mesma marca com o mesmo 
tipo de conector, mas que possuem características 
técnicas diferentes. 
 
Ao conectar o carregador 1 em um celular cujo 
carregador próprio é o 2, é cometido um erro, pois o 
aparelho precisa de 
a) corrente de saída de 2 A, mas foi ligado em um 
carregador de 1 A, portanto, sua potência será maior. 
b) corrente de saída de 2 A, mas foi ligado em um 
carregador de 1 A, portanto, seu tempo de carga será 
maior. 
c) tensão de saída maior, mas foi ligado em um 
carregador de tensão de saída menor, portanto, sua 
potência será maior. 
d) tensão de saída menor, mas foi ligado em um 
carregador de tensão de saída maior, portanto, sua 
potência será maior. 
e) tensão de entrada de 0,35 A, mas foi ligado em um 
carregador com tensão de entrada de 0,15 A, portanto, 
irá aquecer mais durante a carga. 
 
 
14) Considerando como desprezível a perda de 
potência elétrica durante o processo, existe uma 
relação de proporção 
a) direta entre a corrente e a tensão de distribuição. 
b) direta entre a corrente e a tensão de transmissão. 
c) direta entre a corrente de transmissão e a tensão de 
distribuição. 
d) inversa entre a corrente de transmissão e a tensão 
de distribuição. 
e) inversa entre a corrente de distribuição e a tensão de 
transmissão. 
 
 
15) Um amperímetro ideal A, um resistor de resistência 
R e uma bateria de f.e.m. E e resistência interna 
desprezível estão ligados em série. Se uma segunda 
bateria, idêntica à primeira, for ligada ao circuito como 
mostra a linha tracejada da figura a seguir, 
 
a) a diferença de potencial no amperímetro aumentará. 
b) a diferença do potencial no amperímetro diminuirá. 
c) a corrente pelo resistor aumentará. 
d) a corrente pelo resistor não se alterará. 
e) a corrente pelo resistor diminuirá. 
 
 
16) Três pilhas de f.e.m E=1,5V e resistência interna 
r=1,0Ω são ligadas como na figura a seguir. 
 
A corrente que circula pelas pilhas é de 
a) 0,50A, no sentido horário. 
b) 0,50A, no sentido anti-horário. 
c) 1,5A, no sentido horário. 
d) 2,0A, no sentido anti-horário. 
e) 2,0A, no sentido horário. 
 
 
17) Um gerador de tem E =6 V e resistência interna r 
= 1Ω está ligado a um resistor R. Verifica-se que a 
tensão em R é de 4V. 
 
a) Determine a intensidade da corrente elétrica que 
atravessa o gerador. 
b) Ligando-se os pontos A e B através de um fio de 
resistência nula, determine a nova intensidade da 
corrente elétrica que percorre o gerador. 
 
 
18) O gráfico representa a curva característica de um 
gerador. Liga-se aos seus terminais um resistor de 6Ω. 
Determine a potência dissipada no resistor. 
 
 
 
19) No gráfico, representa-se a curva característica de 
um gerador. 
 
Determine: 
a) a fem e a resistência interna desse gerador; 
b) a potência máxima que ele pode lançar em um 
circuito. 
 
 
20) Um reostato é ligado aos terminais de uma bateria. 
O gráfico foi obtido variando a resistência do reostato e 
mostra a variação da ddp U entre os terminais da 
bateria em função da intensidade de corrente i que a 
atravessa. 
 
A força eletromotriz (fem) dessa bateria vale: 
a) 20 V b) 16V c) 12V d) 8 V e) 4 V 
 
 
21) O circuito representado é formado pelo gerador de 
F.E.M. 60V, resistência interna 1Ω e por resistores. 
 
 A corrente no resistor de 9Ω e a diferença de potencial 
entre os pontos A e B são respectivamente: 
a) 4A, 4V. d) 2A, 2V. c) 4A, 8V. 
b) 2A, 6V. e) 3,3A, 6,6V. 
 
 
22) No circuito ao lado, a potência dissipada na 
resistência interna do gerador é 15 W. 
 
Calcule o valor da resistência elétrica R. 
 
 
23) No circuito, a bateria tem fem E = 6 V e resistência 
interna desprezível. 
 
Calcule a intensidade de corrente elétrica que passa 
pelo fio AB de resistência nula. 
 
 
24) Dado o circuito da figura, determine a indicação do 
amperímetro ideal A. 
 
 
 
25) Para o circuito da figura, calcule: 
 
a) as intensidades das correntes elétricas i, i1 e i2; 
b) a potência elétrica dissipada no circuito externo. 
 
 
26) Considere o circuito representado na figura: 
 
Analise as alternativas abaixo e classifique-as como 
certas ou erradas. 
I) Com a chave C aberta, a intensidade de corrente 
elétrica que passa pela resistência de 20 é de 200mA; 
II) Com a chave C fechada, não passa corrente elétrica 
pela resistência de 10; 
III) Com a chave C fechada, a intensidade de corrente 
elétrica que passa pela resistência de 20 é maior que 
aquela que passa coma chave aberta; 
IV) Com a chave C fechada, a intensidade de corrente 
que passa pelas resistências de 5 é de 240mA; 
V) Com a chave C fechada, a corrente se dividirá 
igualmente entre os dois caminhos que ele poderá se 
deslocar. 
 
 
27) O gráfico abaixo representa a curva característica 
de um gerador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Analise as afirmações que seguem sobre esse gerador. 
I) A força eletromotriz do gerador vale E = 60V; 
II) A resistência interna do gerador vale r = 2,0Ω; 
III) A corrente de curto-circuito do gerador vale 10A; 
IV) A máxima potência que o gerador pode fornecer é 
400W; 
V) Quando percorrido por corrente elétrica de 
intensidade 6,0A, seu rendimento é de 70%. 
 
 
28). O circuito elétrico esquematizado abaixo é 
constituído por um gerador de f.e.m. E = 27 V e 
resistência interna r = 1,5 Ω, um amperímetro ideal A , 
um voltímetro ideal V , três resistores de resistências 
R1 =18 Ω, R2 = 6,0 Ω, e R3 =9,0 Ω e duas chaves 
interruptoras C1 e C2. 
 
Analise as afirmações que seguem. 
I) Com a chave C1 aberta e a C2 fechada o 
amperímetro indica 2,4 A. 
II) Com a chave C1 aberta e a C2 fechada o voltímetro 
indica 27 V. 
III) Com a chave C1 fechada e a C2 aberta o 
amperímetro indica 4,5 A. 
IV) Com a chave C1 fechada e a C2 aberta o voltímetro 
indica 27 V. 
V) Com as chaves C1 e C2 fechadas o amperímetro 
indica 5,0 A e o voltímetro 18 V. 
 
 
29) Considere o circuito elétrico representado, 
contendo um amperímetro e um voltímetro ideais. 
 
Analise as afirmações que seguem. 
I) No circuito, os dois resistores de resistência 6Ω cada 
podem ser substituídos por um único equivalente de 
resistência 12Ω. 
II) A corrente elétrica fornecida pelo gerador é de 1,5A. 
III) O resistor de resistência 5Ω dissipa potência de 
7,2W. 
IV) O amperímetro indica 0,9A. 
V) O voltímetro V fornece leitura 3,6V. 
 
 
30) Considere o circuito elétrico esquematizado abaixo 
com quatro resistores (R1 = 20 Ω, R2 = 40 Ω, R3 = 20 
Ω e R4 = 10 Ω), um gerador de f.e.m. E = 150 V e 
resistência interna r = 5,0 Ω, um voltímetro e um 
amperímetro, ambos ideais. 
 
Analise as afirmações que seguem. 
I) A indicação do amperímetro é zero. 
II) O voltímetro registra 150 V. 
III) A resistência equivalente entre A e B vale 20 Ω. 
IV) A corrente elétrica em R2 tem intensidade de 4,0 A. 
V) A potência elétrica dissipada em R4 é 40 W. 
 
 
RECEPTORES ELÉTRICOS 
1) Conceito-Aparelho que transforma energia elétrica 
em qualquer tipo de energia que não seja 
exclusivamente térmica. Pode ser representado da 
seguinte forma: 
 
 i = Corrente elétrica que atravessa o receptor 
 r’ = Resistência interna do receptor 
E’ = Forca contra-eletromotriz (fcem) 
U’ = Tensão 
 
2) Potências de um receptor 
 
 
 
3) Rendimento de um receptor 
 
OBS 
 a) Rendimento não possui unidade, ou seja, é 
adimensional; 
 b) 0 < η < 1 ou 0 % < η < 100 % 
 
 
4) Equação do receptor 
 
 
 
5) Representação gráfica de um receptor 
 
 
 
 
 
6) Lei de Pouillet para o circuito gerador-resistor-
receptor 
 
 
 
 
 
 
 
EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM 
1) O valor da intensidade de correntes (em A) no 
circuito a seguir é: 
 
a) 1,50 b) 0,62 c) 1,03 d) 0,50 e) 0,30 
 
 
2) Um motor elétrico recebe de um circuito a potência 
de 800W,sob ddp de 100 V, e dissipainternamente uma 
potência elétrica de 320 W. Calcule a fcem E' e a 
resistência interna r' desse motor. 
 
 
3) A tensão elétrica nos terminais de um receptor varia 
com a intensidade da corrente elétrica de acordo com o 
gráfico: 
 
Determine: 
a) a fcem e a resistência interna do receptor; 
b) a energia elétrica que o receptor consome em 2 h 
quando sob tensão de 36V. Dê a resposta em kWh. 
 
 
4) Dados os circuitos I e lI, determine as indicações do 
amperímetro A ideal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5) No circuito da figura, 
 
calcule: 
a) a potência elétrica dissipada no resistor de 5Ω; 
b) a intensidade de corrente elétrica no resistor de 6Ω; 
c) as ddps no gerador e no receptor. 
 
 
6) No circuito a seguir, a corrente que passa pelo 
amperímetro ideal tem intensidade 2A. 
 
 
Invertendo a polaridade do gerador de f.e.m. E2, a 
corrente do amperímetro mantém o seu sentido e passa 
a ter intensidade 1A. A f.e.m. E2‚ vale: 
a) 10 V b) 8 V c) 6 V d) 4 V e) 2 V 
 
 
7) Na figura 1, estão representados três objetos que 
utilizam eletricidade. Os gráficos da figura 2 mostram o 
comportamento desses objetos por meio de suas 
características tensão (U) versus intensidade de 
corrente (I). 
 
 
De acordo com os desenhos e os gráficos, assinale a 
alternativa correta. 
a) O ventilador pode ser um receptor ou gerador, e pode 
ser representado pelo gráfico de número 3. 
b) Para uma corrente de 15 A, o rendimento do objeto 
que se comporta como receptor, que é o chuveiro 
elétrico, é de 90%. 
c) A bateria é um gerador, pois transforma energia 
química em elétrica, e pode ser representada pelo 
gráfico 1. 
d) O gráfico 2 representa um receptor, que transforma 
energia elétrica em calor, causando o que chamamos 
de efeito joule. 
e) O gráfico 3 representa um gerador, que transforma 
energia elétrica em calor, causando o que chamamos 
de efeito joule. 
 
 
8) O LED é um componente eletrônico que emite luz 
sob certas condições. Por ser formado por materiais 
semicondutores, seu funcionamento é diferente de uma 
lâmpada convencional. O LED só acende quando a 
diferença de potencial elétrico (d.d.p.) em seus 
terminais for maior que determinado valor. Por 
exemplo, para o LED de cor amarela, a d.d.p. mínima 
em seus terminais é de 2,1 V. Um estudante, ao montar 
um brinquedo para seu sobrinho, utiliza um LED 
amarelo e 2 pilhas comuns, que fornecem tensão 
elétrica efetiva ao circuito de 1,5 V. O estudante liga e 
desliga rapidamente o circuito. Dentre os circuitos a 
seguir, aquele que o estudante pode montar para que o 
LED acenda está representado em: 
 
 
 
 
9) O desenho abaixo representa um circuito elétrico 
composto por resistores ôhmicos, um gerador ideal e 
um receptor ideal. 
 
A potência elétrica dissipada no resistor de 4 Ω do 
circuito é 
a) 0,16 W. 
b) 0,20 W. 
c) 0,40 W. 
d) 0,72 W. 
e) 0,80 W. 
 
 
10) 
Motor elétrico – uma aplicação muito útil de 
eletricidade e magnetismo 
 
O motor elétrico é uma máquina destinada a 
transformar energia elétrica em mecânica. É o mais 
usado de todos os tipos de motores, pois combina as 
vantagens da energia elétrica – baixo custo, facilidade 
de transporte, limpeza e simplicidade de comando – 
com sua construção simples, seu custo reduzido e sua 
grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais 
diversos tipos e melhores rendimentos. A maioria dos 
motores elétricos trabalha pela interação entre campos 
eletromagnéticos, mas existem motores baseados em 
outros fenômenos eletromecânicos, tais como forças 
eletrostáticas. O princípio fundamental em que os 
motores eletromagnéticos são baseados é que há uma 
força mecânica em todo o fio quando ele está 
conduzindo corrente elétrica imersa em um campo 
magnético. A corrente elétrica é o fluxo ordenado de 
partículas portadoras de carga elétrica. Sabe-se que, 
microscopicamente, as cargas livres estão em 
movimento aleatório devido à agitação térmica. Apesar 
desse movimento desordenado, ao estabelecermos um 
campo elétrico na região das cargas, verifica-se um 
movimento ordenado que se apresenta superposto ao 
primeiro. 
Disponível em: http://tinyurl.com/zfzvova 
(adaptado). 
Um motor elétrico, de resistência interna igual a 10 Ω, 
está ligado a uma tomada de 200 V, recebendo uma 
potência de 1 600 W. O motor possui rendimento de 
a) 20%. b) 35%. c) 40%. d) 50%. e) 60%. 
 
 
11) Enceradeiras industriais lavam pisos e carpetes, 
aplicam e removem cera de pisos em hospitais, 
indústrias, hotéis etc. Operação segura e 
ergonomicamente correta. Grande manobrabilidade e 
leveza. Isolada de choques elétricos. Sem vibração, 
operação suave, tornam a máquina fácil de operar e 
reduzem a fadiga do operador. Também previnem 
acidentes e danos pela simplicidade de controlar. Uma 
dessas enceradeiras possui força contra-eletromotriz 
de 100 V. 
 
Quando ligada à fonte de tensão de 120 V, ela dissipa 
uma potência total de 40 W. Nessas condições, a 
resistência interna da enceradeira, em ohms, vale 
a) 2,0. b) 3,0. c) 5,0. d) 10. e) 20.