Estudar 07

Prévia do material em texto

Estudar 07
Questão 1
Os quatro resistores mostrados na figura a seguir têm, cada um, resistência igual a 4 Ω e a força
eletromotriz da fonte (ε), considerada ideal, é 6 V.
 
A partir dessas informações, pode-se afirmar que a corrente no resistor IV é:
A) 0,75 A
B) 0,6 A
C) 1 A
D) 0,9 A
E) 2 A
Gabarito:
C
Resolução:
O resistor I está em curto-circuito, portanto não participa do circuito. A resistência equivalente do
circuito e a corrente total é dada por:
A corrente no resistor IV é igual a 1 A, pois toda a corrente do circuito deve passar por ele antes de
retornar à fonte.
Questão 2
O capacitor do circuito a seguir se encontra descarregado e a chave ch está aberta. Em um dado
instante, a chave é fechada e a bateria começa a fornecer corrente elétrica para o circuito. No
instante do fechamento da chave a corrente é I1, contudo, à medida que o tempo passa, a corrente
varia, tendendo gradativamente a um valor bem definido, I2. Calcule a razão . Considere R1 = R2 =
R3 = R.
A) 1,5
B) 1,8
C) 2,1
D) 2,4
E) 2,7
Gabarito:
A
Resolução:
(Resolução oficial)
Em t = 0 (situação 1), o capacitor funciona como um curto-circuito. Assim,
Depois de muito tempo (situação 2), o capacitor funciona como um circuito aberto. Então,
Req2 = R1 = R2 I2 = 
Logo, = 1,5.
Questão 3
No projeto de um trecho de circuito temos uma lâmpada de especificação 48 W – 24 V, uma
resistência de 5 Ω e um reostato. Entre os terminais X e Y uma fonte estabelecerá uma ddp de 30 V.
Qual deve ser a resistência no reostato para que a lâmpada dissipe a potência indicada na
especificação? 
a) 7,5 Ω
b) 5 Ω
c) 12 Ω
d) 6,5 Ω
Gabarito:
A
Resolução:
A figura pode ser traduzida como:
Lâmpada: 48 W – 24 V.
RL = 5 Ω
 
De acordo com as especificações, a ddp VZY deverá ser 24 V, e assim a resistência desta lâmpada é:
 48=242/RL ; desta forma: RL = 12 Ω.
 
24 = 12 · I
I = 2 A
 
Associação mista:
A ddp VXY = 30 V, então:
 
Desenvolvendo, tem-se RR = 7,5 Ω.
Questão 4
Temos 3 resistores em paralelo, R1, R2 e R3, percorridos pelas correntes i1, i2 e i3, respectivamente.
Se R1 = 20 Ω, R3 = 25 Ω; i1 = 5 A e i2 = 10 A; então R2 e i3 são, respectivamente:
a. 10 Ω e 4 A 
b. 20 Ω e 10 A
c. 20 Ω e 4 A
d. 4 Ω e 20 A
e. 4 Ω e 10 A
Gabarito:
A
Resolução:
Se todos os resistores estão em paralelo, então a ddp deles terá um único valor.
 
U = R1 · i1 = 20 · 5 = 100 V
 
Desta forma:
100 = R2 · 10
R2 = 10 Ω
 
100 = 25 · i3
Questão 5
Pela secção reta de um condutor de eletricidade passam 6,0 C a cada 60 segundos. Nesse condutor, a
intensidade da corrente elétrica, em amperes, é igual a
Dado: i = .
(A) 0,08.
(B) 0,10.
(C) 0,12.
(D) 0,50.
(E) 0,60.
Gabarito:
B
Resolução:
i = corrente elétrica = 
i = 
i = 0,1 A.
Questão 6
A figura a seguir mostra o comportamento elétrico típico de uma célula de combustível de H2.
 
 
Considerando esses dados, a corrente elétrica, em mA, que será fornecida com a maior potência de
operação, será de:
 
(A) 0,2
(B) 1,0
(C) 1,4
(D) 1,6
(E) 1,8
Gabarito:
D
Resolução:
A potência máxima ocorre quando a corrente elétrica é igual a 1,6 mA, pois para que exista valor de
potência é necessário que a tensão e a corrente elétrica sejam diferentes de zero.
Pot = U · i
(U e i são valores inversamente proporcionais.)
Questão 7
As indicações de fábrica num aquecedor é . Quando ligamos numa fonte de 120 V, pode-se
afirmar que a intensidade de corrente que percorre o aquecedor é de
Dado: U = R · i; P = U · i
(A) 5 A.
(B) 10 A.
(C) 20 A.
(D) 30 A.
(E) 40 A.
Gabarito:
B
Resolução:
P = U · i 
1.200 = 120 · i 
i = 10 A
Questão 8
Na década de 1780, o médico italiano Luigi Galvani realizou algumas observações, utilizando rãs
recentemente dissecadas. Em um dos experimentos, Galvani tocou dois pontos da musculatura de
uma rã com dois arcos de metais diferentes, que estavam em contato entre si, observando uma
contração dos músculos, conforme mostra a figura:
Interpretando essa observação com os conhecimentos atuais, pode-se dizer que as pernas da rã
continham soluções diluídas de sais. Pode-se, também, fazer uma analogia entre o fenômeno
observado e o funcionamento de uma pilha.
Considerando essas informações, foram feitas as seguintes afirmações:
I. Devido à diferença de potencial entre os dois metais, que estão em contato entre si e em contato
com a solução salina da perna da rã, surge uma corrente elétrica.
II. Nos metais, a corrente elétrica consiste em um fluxo de elétrons.
III. Nos músculos da rã, há um fluxo de íons associado ao movimento de contração.
Está correto o que se afirma em
a) I, apenas.
b) III, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.
Gabarito:
E
Resolução:
I. Correta. Existe uma diferença de potencial entre os eletrodos e o material, e a solução salina é
condutora, criando uma corrente elétrica.
II. Correta. Os metais são dotados de elétrons livres (portadores de carga), posto que os átomos têm
entre si uma ligação metálica. Com a possibilidade de mobilização dos portadores de carga se dá o
fluxo de elétrons, ordenado e preferencial, constituindo a corrente elétrica.
III. Correta. Os íons são associados aos movimentos musculares, especialmente Ca2+ e K+.
Questão 9
Atualmente há um número cada vez maior de equipamentos elétricos portáteis e isto tem levado a
grandes esforços no desenvolvimento de baterias com maior capacidade de carga, menor volume,
menor peso, maior quantidade de ciclos e menor tempo de recarga, entre outras qualidades.
Outro exemplo de desenvolvimento, com vistas a recargas rápidas, é o protótipo de uma bateria de
íon-lítio, com estrutura tridimensional. Considere que uma bateria, inicialmente descarregada, é
carregada com uma corrente média im = 3,2 A até atingir sua carga máxima de Q = 0,8 Ah. O tempo
gasto para carregar a bateria é de
a) 240 minutos.
b) 90 minutos.
c) 15 minutos.
d) 4 minutos.
Gabarito:
C
Resolução:
 ou .
Questão 10
Considere dois resistores com resistências R1 e R2. A resistência equivalente na associação em série
de R1 e R2 é quatro vezes o valor da resistência da associação em paralelo. Assim, é correto afirmar-
se que
A) R1 = R2.
B) R1 = 4 R2.
C) R1 = R2.
D) R1 = 2 R2.
Gabarito:
A
Resolução:
R1 + R2 = 
R1 + R2 = 
R12 · R2 + R1 · R2
2 = 4R2 + 4R1
R1 · R2(R1 + R2) = 4(R1 + R2)
R1 · R2 = 4.
Dentre as quatro alternativas a única possível é R1 = R2.
Questão 11
As usinas eólicas transformam a energia renovável dos ventos, que são regulares em alto-mar. Para a
transmissão dessa energia, verifica-se que a distância da usina ao centro consumidor é uma variável
relevante, pois limita a eficiência. Considere que o centro consumidor possui uma resistência fixa e a
rede de transmissão é feita por fios convencionais. A potência dissipada nessa rede em função da
distância é representada pelo seguinte gráfico:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Gabarito:
E
Resolução:
A potência dissipada está relacionada à corrente, à diferença de potencial e à resistência do condutor.
A resistência, por sua vez, depende do comprimento do condutor. Conforme aumenta a distância em
relação à usina, aumentam o comprimento do fio, a resistência total e a potência dissipada total.
No entanto, aumentando a resistência, o potencial se torna cada vez menor e a potência dissipada
também tende a diminuir.
Considerando que a potência depende do quadrado da diferença de potencial, até determinada
distância, a potência dissipada tende a aumentar e, depois desse limite, tende a diminuir.
A alternativa que apresenta o gráfico com essas informações é a E.
Questão 12
Considere dois pedaços de fios condutores cilíndricos A e B, do mesmo comprimento, feitos de um
mesmo material, com diâmetros distintos, porém, pequenos demais para serem medidos
diretamente. Para comparar as espessuras dos dois fios, mediu-se a corrente I que atravessa cada fio
como função da diferença de potencial à qual está submetido. Os resultados estão representados na
figura.
Analisando os resultados, conclui-se que a relação entre os diâmetrosd dos fios A e B é
(A) dA = 2dB
(B) dA = 
(C) dA = 4dB
(D) dA = 
(E) dA = 
Gabarito:
A
Resolução:
A corrente que atravessa um condutor pode ser determinada a partir da seguinte relação:
i = (I)
A resistência pode ser calculada através da seguinte equação:
R = (II)
Substituindo (II) em (I), obtemos:
i = 
A área (A), por sua vez, depende do quadrado do raio do condutor cilíndrico. Considerando o ponto do
gráfico 10 mV, podemos verificar que a corrente no fio A é o quádruplo da corrente no fio B e, para
que isso ocorra, é necessário que o raio do fio A seja o dobro do raio do fio B. Portanto, temos que dA
= 2dB.
Questão 13
Esquema do circuito elétrico:
Um engenheiro elétrico deseja construir o circuito elétrico representado na figura para ligar algumas
lâmpadas. Esse engenheiro dispõe de lâmpadas que apresentam impressas, no vidro do bulbo, as
características (10 V – 6 W). Se a corrente que o filamento do fusível suporta, sem se romper, é de 6
A, então, quantas lâmpadas ligadas em paralelo podem ser colocadas entre o terminal AB?
a) 2
b) 12
c) 10
d) 15
e) 5
Gabarito:
C
Resolução:
A corrente que deve percorrer cada lâmpada, de forma que a lâmpada possa trabalhar de acordo com
os seus valores nominais, é igual a:
 
P = U · i
6 = 10 · i
i = 0,6 A
Para que cada fusível não tenha seu filamento rompido, e considerando que as lâmpadas serão
ligadas em paralelo, o número de lâmpadas é dado por:
n = 
n = 10 lâmpadas
Questão 14
Conforme a figura, um circuito elétrico dispõe de uma fonte de tensão de 100 V e de dois resistores,
cada qual a 0,50 . Um resistor encontra-se imerso no recipiente contendo 2,0 kg de água com
temperatura inicial de 20 ºC , calor específico de 4,18 kJ/kg ºC e calor latente de vaporização 2.230
kJ/kg. Com a chave S fechada, a corrente elétrica do circuito faz com que o resistor imerso dissipe
calor, que é integralmente absorvido pela água. Durante o processo, o sistema é isolado
termicamente e a temperatura da água permanece sempre homogênea. Mantido o resistor imerso
durante todo o processo, o tempo necessário para vaporizar 1,0 kg de água é
A) 67 s.
B) 223 s.
C) 256 s.
D) 446 s.
E) 580 s.
Gabarito:
E
Resolução:
Q = m · c · + m · LV = 2 · 4,18 · 103 · (100 – 20) + 1 · 2.230 · 103 = 2.898.800 J
A tensão sobre o resistor submerso deverá ser, por simetria, 50 V.
Então, P = 
Ou Q = P · t
2.989.800 = t
 = 580 s
Questão 15
Alguns tipos de sensores piezorresistivos podem ser usados na confecção de sensores de pressão
baseados em pontes de Wheatstone. Suponha que o resistor Rx do circuito da figura seja um
piezorresistor com variação de resistência dada por Rx = kp + 10 Ω, em que k = e
p, a pressão. Usando este piezorresistor na construção de um sensor para medir pressões na faixa de
0,10 atm a 1,0 atm, assinale a faixa de valores do resistor R1 para que a ponte de Wheatstone seja
balanceada. São dados: R2 = 20 Ω e R3 = 15 Ω.
A) De R1 min = 25 Ω a R1 max = 30 Ω
B) De R1 min = 20 Ω a R1 max = 30 Ω
C) De R1 min = 10 Ω a R1 max = 25 Ω
D) De R1 min = 9,0 Ω a R1 max = 9,0 Ω
E) De R1 min = 7,7 Ω a R1 max = 9,0 Ω
Gabarito:
C
Resolução:
De acordo com a expressão fornecida no enunciado, e considerando-se os limites mínimo e máximo
de pressão, temos:
Rx = kp + 10 Ω
Rx min = (2 · 10–4 · 0,1 · 105) + 10
Rx min = 12 Ω
Rx max = (2 · 10–4 · 1,0 · 105) + 10
Rx max = 30 Ω
 
Para que a ponte de Wheatstone esteja balanceada é necessário que tenhamos a seguinte relação:
R1 × Rx = R2 × R3
Temos, portanto, considerando os valores mínimo e máximo de Rx:
R1 · Rx min = R2 · R3
R1
´ · 12 = 20 · 15
R1
´ = 25 Ω
R1 · Rx max = R2 · R3
R1´´ · 30 = 20 · 15
R1´´ = 10 Ω
O valor máximo de R1 é 25 Ω, e o mínimo é 10 Ω.
Questão 16
Analise as afirmações.
I. A energia gerada por uma usina hidrelétrica é de 800 MW. Em um dia, ela produz 19,2 kWh de
potência.
II. Um aparelho de som traz a inscrição 12 W-127 V. A energia que ele consome em 5 h de
funcionamento, quando ligado adequadamente, é de 6,0 · 10–2 kWh.
III. Uma lâmpada de filamento, cuja especificação é 60 W-220 V, queima quando ligada na rede de
127 V.
É correto apenas o que se afirma em
(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) I e II.
(E) II e III.
Gabarito:
B
Resolução:
I. Incorreta. Watts e megaWatts, são unidades de potência e não de energia. Assim como kWh é
unidade de energia e não de potência.
II. Correta. E = p · t = 12 · 10–3 kW · 5 h = 6,0 · 10–2 kWh.
III. Incorreta. Uma lâmpada cujo valor nominal determina que seja ligada a 220 V, se ligada em uma
voltagem abaixo como 127 V, irá desenvolver menor potência e brilhará menos, mas não queimará.
A alternativa correta é a B.
Questão 17
Considerando-se a aplicação de diferenças de potenciais em resistores, é INCORRETO afirmar que:
a) a resistência elétrica de um resistor é a razão entre a diferença de potencial aplicada e a corrente
elétrica que o atravessa.
b) numa associação de resistores em série, o que caracteriza a ligação é o fato de cada resistor ser
percorrido pela mesma corrente elétrica.
c) numa associação de resistores em paralelo, o que caracteriza a ligação é o fato de que todos os
resistores estão submetidos à mesma diferença de potencial.
d) numa associação de resistores em série, a resistência equivalente é maior que qualquer uma das
resistências dos resistores.
e) a potência dissipada num resistor, por efeito joule, é igual ao produto da corrente que o percorre
pela resistência do resistor.
Gabarito:
E
Resolução:
a) Correta. A resistência elétrica de um resistor pode ser determinada através da seguinte relação: R
= .
b) Correta. Em uma associação de resistores em série, a corrente elétrica que percorre todos os
resistores é a mesma.
c) Correta. Em uma associação de resistores em paralelo, a diferença de potencial aplicada a todos os
resistores é a mesma.
d) Correta. Em uma associação de resistores em série, a resistência equivalente é a somatória das
resistências individuais.
e) Incorreta. A potência dissipada num resistor, por efeito Joule, é igual ao produto do quadrado da
corrente que o percorre pela resistência do resistor.
Questão 18
Considere o circuito a seguir.
No circuito, por onde passa uma corrente elétrica de 4 A, três resistores estão conectados a uma
fonte ideal de força eletromotriz de 20 V.
Os valores da resistência total deste circuito e da resistência Rx são, respectivamente,
(A) 0,8 e 2,6 .
(B) 0,8 e 4,0 .
(C) 5,0 e 5,0 .
(D) 5,0 e 10,0 .
(E) 10,0 e 4,0 .
Gabarito:
D
Resolução:
A partir dos valores para a força eletromotriz e a corrente é possível determinar a resistência
equivalente do circuito:
U = R · i
20 = R · 4
Rtotal = 5 Ω
A partir desse valor, podemos determinar o valor de Rx, observando que Rx está em paralelo com os
outros dois resistores, e que os resistores de 6 Ω e de 4Ω estão em série:
Rtotal = 
5 = 
Rx = 10 Ω
Questão 19
No trecho do circuito a seguir, a resistência de 3 Ω dissipa 30 W. Qual a ddp em volts entre A e B?
A) 
B) 
C) 
D) 
E) 
Gabarito:
E
Resolução:
A ddp sobre o resistor de 3 Ω é dada pela seguinte relação:
A resistência equivalente entre os resistores de 3 Ω e de 6 Ω é igual a:
Req = 
Req = 2 Ω
Uma vez que a diferença de potencial é diretamente proporcional à resistência, se a ddp sobre a
resistência equivalente de 2 Ω é igual a V, a d.d.p. sobre o resistor de 8 Ω é de V, de
forma que a ddp entre A e B é igual a:
Questão 20
Em uma experiência, três lâmpadas idênticas {L1, L2, L3} foram inicialmente associadas em série e
conectadas a uma bateria E de resistência interna nula. Cada uma dessas lâmpadas pode ser
individualmente ligada à bateria E sem se queimar.
Observe o esquema desse circuito, quando as três lâmpadas encontram-se acesas:
Em seguida, os extremos não comuns de L1 e L2 foram conectados por um fio metálico, conforme
ilustrado a seguir:
A afirmativa que descreve o estado de funcionamento das lâmpadas nessa nova condição é:
a) As três lâmpadas se apagam.
b) As três lâmpadaspermanecem acesas.
c) L1 e L2 se apagam e L3 permanece acesa.
d) L3 se apaga e L1 e L2 permanecem acesas.
Gabarito:
C
Resolução:
(Resposta oficial)
Quando os extremos não comuns de L1 e L2 são conectados, a resistência entre esses dois pontos
torna-se nula. Assim, a corrente elétrica será estabelecida apenas em L3. Nessas circunstâncias, L1 e
L2 se apagam e L3 permanece acesa.