Prova Curta 2 de Circuitos Eletricos I

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Circuitos elétricos I 
Avaliação Curta 02 
Esta avaliação é com consulta. A avaliação deve conter todos os cálculos, figuras, gráficos 
e explicações necessárias para se encontrar as respostas, e toda a prova deve estar 
escrita “à tinta”. Os alunos que realizarem as provas com lápis não poderão pedir 
nenhuma revisão de questões ou da prova. A questão que não apresente todos os 
cálculos, figuras, gráficos e explicações necessárias para se encontrar as respostas será 
considerada como errada mesmo que a resposta esteja certa. A interpretação das questões 
faz parte da avaliação, e o aluno não deve consultar o professor. 
Nome do aluno: Manoel Nazareno Ribeiro Filho 
1. A resistência do circuito da figura 1, entre os pontos a e b, cai à metade 
do valor original quando a chave, S, é fechada. Calcule o valor de R. (2,0 
pontos) 
 
Figura 1. Figura do exercício 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Faça uma redação de no máximo 1 página só frente sobre o 
funcionamento dos postes de iluminação pública. Utilize na sua 
explicação o circuito divisor de tensão. (1,0 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. “Perigo: Alta Tensão”. Este aviso, tão comum, não está formulado 
corretamente. Todas as formas de energia, incluindo a energia elétrica, 
podem causar mal à saúde. Entretanto, não é a tensão, em si, que é 
perigosa. O choque de eletricidade estática que você recebe quando 
esfrega os pés num carpete e encosta a mão em uma maçaneta pode ser 
desagradável, mas é inofensivo. Entretanto, este choque é causado por 
uma tensão centenas ou milhares de vezes maior do que tensões que 
podem até matar. 
O perigo real está na corrente elétrica e na forma como ela atravessa o 
corpo humano. Por que, então os avisos falam de alta tensão? Graças 
àforma como a energia elétrica é produzida, é mais fácil determinar 
tensões do que correntes. Além disso, quase todas as fontes de energia 
elétrica produzem tensões constantes. Assim, os avisos falam de uma 
grandeza que é fácil de medir. Determinar se e em que condições uma 
fonte pode produzir correntes potencialmente perigosas, por outro lado, é 
mais difícil, pois exige conhecimentos de engenharia elétrica. 
O comportamento elétrico dos objetos materiais, como o corpo humano, 
é muito complexo e muitas vezes não pode ser calculado de forma 
precisa. Para podermos prever e controlar os fenômenos elétricos, 
usamos modelos simplificados nos quais relações matemáticas simples 
entre tensão e corrente são usadas para representar de forma 
simplificada o que ocorre nos objetos reais. 
Muitas pessoas pensam que o maior perigo da eletricidade está nas 
queimaduras; isto, porém, não é verdade. Muito mais perigosos são os 
efeitos da eletricidade sobre o sistema nervoso. Os nervos se comunicam 
através de sinais eletroquímicos e uma corrente elétrica pode interferir 
nesses sinais. Quando a corrente passa apenas pelos músculos dos 
membros, o resultado muitas vezes é uma paralisia temporária, o que 
pode ser desagradável, mas não coloca em risco a vida da pessoa. 
Quando, porém, a corrente passa pelos músculos que controlam a 
respiração ou as batidas do coração, o problema é muito mais sério. A 
vítima deixa de respirar ou seu coração pára de bater. O resultado é uma 
interrupção do fornecimento de sangue oxigenado ao cérebro, o que pode 
causar a morte em poucos minutos. A tabela 1 mostra algumas reações 
fisiológicas à passagem de corrente elétrica pelo corpo humano. Os 
números são aproximados, já que, naturalmente, não seria ético submeter 
seres humanos a esse tipo de experimentos. Os engenheiros procuram 
projetar os circuitos de tal modo que, mesmo em caso de acidente, a 
corrente que atravessa um ser humano jamais ultrapasse 10 mA. 
 
 
Tabela 1. Reações Fisiológicas à Corrente Elétrica Em Seres Humanos. 
 
REAÇÃO FISIOLÓGICA CORRENTE 
Leve desconforto 3-5 mA 
Dor intensa 35-50 mA 
Paralisia 50-70 mA 
Parada cardíaca 500 mA 
 
Nota: Dados extraídos de W. F. Cooper, Electrical Safety Engineering, 2d. ed. (London: 
Butterworth, 1986) e C. D. Winburn, Pratical Electrical Safety (Monticello, N. Y.:Marcel 
Dekker, 1988) 
 
 
Vamos agora construir um modelo elétrico simplificado do corpo humano. 
Como o corpo se comporta como um condutor de eletricidade, um ponto 
de partida razoável é modelar o corpo utilizando resistores. A figura 
2mostra uma situação potencialmente perigosa. Existe uma diferença de 
tensão entre um braço e uma perna de um ser humano. A figura 2-b 
mostra um modelo elétrico do corpo humano da figura 2-a. Os braços, as 
pernas, o pescoço e o tronco possuem cada um, uma resistência 
característica. Observe que a situação mais perigosa é aquela em que a 
corrente passa pelo tronco onde se encontra o coração. 
Suponha que a companhia de eletricidade instale um equipamento capaz 
de submeter um ser humano que entre em contato com ele a uma tensão 
de 250 V. A corrente resultante é suficientemente perigosa para justificar 
a colocação de um cartaz de advertência e outras precauções? (2,0 
pontos) Vamos supor que a resistência do braço 
(RA ) é 400 , a 
resistência do tronco 
(RT )é 50  e a resistência da perna 
(RL ) é 
200 . 
 
 
 
Figura 2. (a) Corpo humano com uma diferença de tensão entre um braço e uma perna; 
(b) modelo simplificado do corpo humano com uma diferença de tensão entre um braço 
e uma perna.