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321TÓPICO 5 | LEIS DE KIRCHHOFF 17. (OPF) Para medir a resistência de um resistor (R) podemos utilizar um método conhecido como Pon- te de Wheatstone. O seu aparato experimental (veja figura a seguir) consiste de um galvanômetro (G), uma fonte de tensão (V ), dois resistores de resi- dências conhecidas (R1 e R2) e um resistor de re- sistência variável (Rvariável). O procedimento é bem simples: o estudante deve variar a resistência até o galvanômetro não detectar corrente passando por ele. A partir da leitura da resistência variável é possível saber qual a resistência desconhecida. Suponha que V 5 10 V, R1 5 R2 5 2 ohms e Rvariável 5 6 ohms. Quanto vale a resistência R? a) 2 V b) 1 2 V c) 1 3 V d) 2 3 V e) 1 6 V 18. (OBF) A Ponte de Wheatstone é um circuito feito para medir o valor de uma resistência desconhe- cida em termos de valores conhecidos de outras três. A montagem do circuito é feita conforme o diagrama abaixo, no qual RX é a resistência des- conhecida, R1 , R2 são conhecidas, RV é uma re- sistência variável também conhecida. A fonte tem uma tensão V fixa e entre os pontos C e D há um galvanômetro. Para medir o valor da resistência variável, ajusta-se o valor de RV até o momento em que a corrente medida no galvanômetro se anule. Quando isso ocorre, diz-se que a ponte está balanceada e é possível escrever uma expressão para RX em termos dos valores das demais resis- tências. Deduza essa expressão. R e p ro d u ç ã o /O B F, 2 0 1 5 . 19. (PUC-SP) A figura a seguir mostra o esquema de uma ponte de Wheatstone. Sabe-se que e 5 3,0 V; R2 5 R3 5 5,0 V e o galvanômetro é de zero central. A ponte entra em equilíbrio quando R1 5 2,0 V. e G R 1 5 2 V i 1 R 2 5 5 V R 3 5 5 V R x 5 ? i 2 As correntes i1 e i2, em amperes, valem, respec- tivamente: a) zero e zero. b) 2 e 2. c) 0,75 e 0,30. d) 0,30 e 0,75. e) 0,43 e 0,43. 20. (PUC-RJ) O arranjo de resistores da figura se cha- ma Ponte de Wheatstone. Escolhendo o resistor R adequadamente, podemos fazer com que não passe nenhuma corrente no resistor de resistên- cia 5,0 V. Determine, em V, qual é o valor da resistência de R para que a corrente no resistor de 5,0 V seja nula: a) 2,0 b) 3,0 c) 4,0 d) 5,0 e) 6,0 R e p ro d u ç ã o /P U C -R J , 2 0 1 7. R e p ro d u ç ã o /O P F, 2 0 11 . R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra 3CONECTEFIS_MERC18Sa_U2_Top5_p307a327.indd 321 9/13/18 9:51 AM 322 UNIDADE 2 | ELETRODINÂMICA 21. (ITA-SP) Na figura, está representada uma Ponte de Wheatstone. R1, R2 e R3 são resistores e e um acu- mulador carregado. Com R1 5 R2 5 1,00 ? 10 V e e 5 6,00 V, a ponte fica em equilíbrio quando R3 5 3,00 V. Mudando-se e de 6,00 V para 12,0 V e conservando-se os valores acima de R1 e R2, pode- -se afirmar que: R 1 G 2 1 R 2 R 3 e X a) a ponte permanecerá em equilíbrio com R3 5 3,00 V. b) para equilibrar a ponte, será necessário R3 . 3,00 V. c) para equilibrar a ponte, será necessário R3 , 3,00 V. d) para equilibrar a ponte, será necessário R3 5 6,00 V. e) para equilibrar a ponte, será necessário R3 5 1,50 V. 22. (UFV-MG) A figura a seguir ilustra uma malha de um circuito alimentado por duas baterias ideais de força eletromotriz e. Nessa figura, R1, R2, R3 e R4 são resistores e i1 é a corrente elétrica no ramo AB. • R1 5 5,0 V • R2 5 20 V • R3 5 15 V • R4 5 60 V • e 5 8,0 V • i1 5 0,80 A Sabendo-se que é nula a corrente elétrica no ramo BD e tendo como base as demais infor- mações e dados apresentados anteriormente, determine: a) a resistência elétrica equivalente entre os pontos A e C do circuito; b) a corrente elétrica no ramo DC; c) a potência dissipada pelo resistor R3. 23. (OPF) Cinco resistores são montados segundo a configuração abaixo: 2 V A B 3 V 5 V 4 V 6 V A resistência equivalente em V vale: a) 2,6 V b) 3,6 V c) 4,6 V d) 5,6 V e) 6,6 V 24. (EEAR-SP) Assinale a alternativa que representa o valor, em quilo-ohms (kV), que o resistor variável R3 deve ser ajustado para que a corrente em R5, indicada no amperímetro, seja zero ampere. a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra R e p ro d u ç ã o /U F V , 2 0 0 5 . R e p ro d u ç ã o /E E A R , 2 0 11 3CONECTEFIS_MERC18Sa_U2_Top5_p307a327.indd 322 9/13/18 9:51 AM 323TÓPICO 5 | LEIS DE KIRCHHOFF Exercícios Nível 2 25. (Unicamp-SP) A variação de uma resistência elétrica com a temperatura pode ser utilizada para medir a temperatura de um corpo. Con- sidere uma resistência R que varia com a temperatura T de acordo com a expressão R 5 R0 (1 1 aT) em que R0 5 100 V, a 5 4 ? 10 23 °C21 e T é dada em graus Celsius. Esta resistência está em equilíbrio térmico com o corpo, cuja temperatura T se deseja conhecer. Para medir o valor de R, ajusta-se a resis- tência R2, indicada no circuito a seguir, até que a corrente medida pelo amperímetro no trecho AB seja nula. a) Qual a temperatura T do corpo quando a resistência R2 for igual a 108 V? b) A corrente através da resistência R é igual a 5,0 ? 1023 A. Qual a diferença de potencial entre os pontos C e D indicados na figura? Resolução: a) Trata-se de uma Ponte de Wheatstone em equilíbrio. Nessas condições, os produtos das resistências opostas são iguais: R1R2 5 R1R R 5 R2 R 5 108 V De R 5 R0(1 1 a ? T), sendo R 5 108 V, R0 5 100 V e a 5 4 ? 10 23 °C21, vem: 108 5 100(1 1 4 ? 1023 ? T) 1,08 5 1 1 4 ? 1023 ? T ⋅ T 0,08 4 10 °C 3 5 2 T 5 20 °C E.R. R e p ro d u ç ã o / U n ic a m p , 2 0 0 3 . b) Adotando-se o sentido da corrente indica- do na figura, tem-se: R 1 A A B C D R 2 R 5 R 2 R 2 i i i A 5 0 1 2 UCD 5 (R 1 R2) i UCD 5 (108 1 108) ? 5,0 ? 10 23 UCD 5 1,08 V R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra 26. (Ufla-MG) O circuito elétrico abaixo representa uma associação de resistores alimentados por uma fonte de tensão contínua ideal (r 5 0), mantendo-se entre os terminais AB uma tensão de 108 V. C B A D108 V 2 1 4 V 4 V 4 V 3 V 8 V 5 V 2 V Calcule: a) a corrente elétrica que passa no ramo CD; b) a resistência equivalente entre pontos A e B; c) a diferença de potencial entre os pontos B e D. R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra 3CONECTEFIS_MERC18Sa_U2_Top5_p307a327.indd 323 9/13/18 9:51 AM