Atividade de Pesquisa - Eletricidade I

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<p>Atividade de Pesquisa: ELETRICIDADE I</p><p>1) Qual é a intensidade da corrente elétrica que passa por uma resistência de 1kΩ submetida a uma</p><p>tensão de 12V?</p><p>R. I = 12V / 1kΩ = 12mA</p><p>2) A lâmpada da lanterna possui comportamento não ôhmico devido, principalmente, à temperatura</p><p>do filamento durante a incandescência. Determine a resistência da lâmpada para a sua condição</p><p>normaldeoperação:V=4,5VeI=200mA.</p><p>R = 4,5V / 0,2A = 22,5Ω</p><p>ELETRICIDADE I</p><p>Aluno (a): SEBASTIÃO RODRIGO MOLINA Data: 10 / 09 /24</p><p>Atividade de Pesquisa NOTA:</p><p>INSTRUÇÕES:</p><p>→ Esta Atividade contém 17 questões. Totalizando 10 pontos.</p><p>→ Preencher devidamente seus dados no cabeçalho.</p><p>→ Utilize o espaço delimitado abaixo de cada questão para as suas respostas.</p><p>→ Ao terminar grave o arquivo com o nome Atividade de Envio (nome do aluno).</p><p>→ Salve o arquivo no formato .pdf e envie pelo sistema.</p><p>Atividade de Pesquisa: ELETRICIDADE I</p><p>3) Determine a resistência de um fio de cobre de 4 mm de diâmetro e 10 km de comprimento.</p><p>4) Considere um resistor com as seguintes especificações: 1kΩ - 1/2W.</p><p>R = 1,72 x 10^(-8) Ω.m * 10.000 m / 3,14 x</p><p>10^(-6) m² = 13,69 Ω</p><p>a) Qual é a corrente Imáx e a tensão Vmáx que ele pode suportar?</p><p>Imáx = √(P / R) = √(0,5W / 1kΩ) = 0,707Ma</p><p>Vmáx = Imáx * R = 0,707mA * 1kΩ = 707mV</p><p>b) Que potência P’ ele dissiparia caso a tensão aplicada V’ fosse metade de Vmáx?</p><p>P’ = (V’^2) / R</p><p>P’ = ((707mV / 2)^2) / 1kΩ = 0,125mW</p><p>b) Quanto vale a relação Pmáx / P’ e qual conclusão pode ser tirada?</p><p>Pmáx / P’ = 1/2W / 0,125mW = 4</p><p>Atividade de Pesquisa: ELETRICIDADE I</p><p>5) Uma lâmpada residencial está especificada para 127V / 100W. Determine:</p><p>6) Uma turbina de uma usina hidrelétrica com capacidade de 100.000 kWh abastece uma região com</p><p>tensão de 127V. Quantas lâmpadas de 200W/127V essa turbina pode alimentar simultaneamente?</p><p>7) No circuito ao lado, são conhecidos os valores de E1, E3, V1, V2 e V4. Determine E2 e V3 para que a lei</p><p>de Kirchhoff para tensões seja válida.</p><p>17 + 8 = 15 + E2</p><p>E2 = 25 - 15 = 10</p><p>V3 + 5 + 8 = 25 + 10</p><p>V3 + 13 = 35</p><p>V3 = 22</p><p>a) A energia elétrica consumida por essa lâmpada num período de cinco horas diárias em um mês de</p><p>30 dias;</p><p>Energia dia = Potência * Tempo = 100W * 5h = 500Wh</p><p>Energia mês = Energia dia * Número de dias = 500Wh/dia * 30 dias = 15000Wh</p><p>Energia mês (kWh) = Energia mês (Wh) / 1000 = 15000Wh / 1000 = 15kWh</p><p>b) O valor a ser pago por esse consumo, sabendo que a empresa de energia elétrica cobra a tarifa de</p><p>R$ 0,30 por kWh mais um imposto de 33,33%.</p><p>Custo energia = Energia mês * Preço kWh = 15kWh * R$ 0,30/kWh = R$ 4,50Imposto = Custo</p><p>energia * 33,33% = R$ 4,50 * 0,3333 = R$ 1,50Valor total = Custo energia + Imposto = R$ 4,50 + R$</p><p>1,50 = R$ 6,00</p><p>Número de lâmpadas = Capacidade da turbina / Potência por lâmpada</p><p>Número de lâmpadas = 100.000 kWh / (200W/h * 1000) = 500</p><p>Atividade de Pesquisa: ELETRICIDADE I</p><p>8) Determine a resistência equivalente entre os terminais A e B do circuito:</p><p>A-10+10=20</p><p>B- 20*30/20+30=12 ohms</p><p>9) Determine a tensão, a corrente e a potência em cada resistor da rede resistiva ao lado.</p><p>Rs=R1+R2=500 Ω+8.2 k Ω=8.7 kΩ</p><p>1</p><p>Rp=110 k Ω +18.7 k Ω =14.5 k Ω</p><p>Req =Rs∣∣ Rp=RsRp</p><p>Rs+Rp</p><p>=(8.7 k Ω)(4.5 k Ω)</p><p>8.7 k Ω+4.5 k Ω =3.0 kΩ</p><p>I=E</p><p>Req</p><p>=20 V</p><p>3.0 k Ω =6.7</p><p>Para R1:</p><p>Tensão: 3.4V</p><p>Corrente: 0.04A</p><p>Potência: 5.8mW</p><p>Para R2:</p><p>Tensão: 16.6V</p><p>Corrente: 0.00244A</p><p>Potência: 0.28W</p><p>Para R3:</p><p>Tensão: 16.6V</p><p>Corrente: 0.002A</p><p>Potência: 2.77mW</p><p>Atividade de Pesquisa: ELETRICIDADE I</p><p>10) Determine a tensão e a corrente no resistor R4 do circuito ao lado.</p><p>11) No circuito ao lado, determine a potência dissipada pelo resistor R5, sabendo que I2 = 120mA</p><p>IR1 = 22/4400 = 0,005 ou 5mA</p><p>IR4= o,oo5*2400/2400+2400=0,0025A ou 2,5mA</p><p>VR4= 1200*0,005=6V</p><p>R4 e R5 em paralelo > Req = 50</p><p>R2 e (R3 + Req) em paralelo > Req' = 75</p><p>R1 + Req' em s rie > 175</p><p>i = E/175 = 42/175 = 0,24A = 240mA</p><p>Como i2 = 120mA > i3 = 120mA "240mA se dividem entre i2 e i3</p><p>como R4 = R5 > i3 se divide entre i4 e i5, igualmente > i5 = 60mA = 0,06A</p><p>Atividade de Pesquisa: ELETRICIDADE I</p><p>a) A resistência equivalente do circuito;</p><p>b) A corrente total fornecida pela</p><p>fonte de alimentação ao circuito.</p><p>R. a 74,96 OHMS</p><p>R. b 0,33</p><p>6 =150*50/150=150+5=21,4</p><p>R7 =150*50/150+150+5=21,4</p><p>R8 =150*150/150+150+50=64,3</p><p>Ra=R5+R6=50+21,4 =71,4</p><p>Rb=R3+R8=150+64,3=214,3</p><p>Req=R7+Ra*Rb/Ra+Rb=21,4+71,4*1,3/71,4+214,3= 74,96Ω</p><p>I=E/Req=25/4,96= 0,36A</p><p>12) No circuito ao lado, determine a resistência equivalente e a corrente fornecida pela fonte de</p><p>alimentação.</p><p>R. Req=28,73Ω</p><p>V=R*I = I=15/28,73</p><p>I= 0,52A</p><p>13) Considere a rede resistiva ao lado e determine:</p><p>14) Um rádio AM/FM portátil funciona, em condições normais de operação, com as seguintes especificações:</p><p>3V/450mW. Qual deve ser o valor do resistor R2 para que esse rádio opere a partir de uma fonte de 12V,</p><p>conforme a montagem ao lado? Observação: O divisor de tensão é formado por R1 e R2 // Rrádio.</p><p>i=P</p><p>V=0.45W</p><p>3V=0.15 A</p><p>i1=12V−3V</p><p>47 Ω=0.191 A</p><p>i2=i−i1=0.15 A−0.191 A=−0.041 A</p><p>Atividade de Pesquisa: ELETRICIDADE I</p><p>15) Considerando o divisor de corrente ao lado, determine I1 e I2 a partir da sua equação geral.</p><p>I1=24 mA 560 Ω</p><p>4.7 k Ω+560 Ω=2.5 mA</p><p>I2=24 mA 4.7 k Ω</p><p>4.7 k Ω+560 Ω</p><p>16) Dado o circuito ao lado, determine a corrente e a tensão na carga RL pelo método de Thévenin, para</p><p>cada um dos valores seguintes que ela pode assumir: RL1 = 100Ω; RL2 = 500 Ω; RL3 = 1,5kΩ.</p><p>Para RL1:</p><p>Corrente: 0.168A</p><p>Tensão: 16.8V</p><p>Para RL2:</p><p>Corrente: 0.0336A</p><p>Tensão: 16.8V</p><p>Para RL3:</p><p>Corrente: 0.0112A</p><p>Tensão: 16.8V</p><p>17) Considere o circuito RC ao lado, no qual o capacitor encontra-se totalmente descarregado.</p><p>R. Para resolver esse problema, primeiro precisamos calcular a constante de tempo do circuito. A</p><p>constante de tempo (t) para um circuito RC é dada por t = R * C, onde R é a resistência em ohms e C é</p><p>a capacitância em farads.</p><p>Vamos calcular a constante de tempo (t):</p><p>R = 100 kΩ = 100,000 Ω</p><p>C = 10 µF = 10 x 10^-6 F</p><p>t = R * C</p><p>t = 100,000 Ω * 10 x 10^-6 F</p><p>t = 1 s</p><p>Atividade de Pesquisa: ELETRICIDADE I</p>