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19) Um gerador de corrente contínua fornece uma tensão de 24 V e possui uma resistência interna de 2 Ω. Se uma carga de 10 Ω é conectada ao gerador, qual é a corrente que flui e a tensão nos terminais da carga? a) 2 A e 20 V b) 3 A e 21 V c) 2,4 A e 22 V d) 1,5 A e 18 V Resposta: a) Explicação: A resistência total do circuito é R_total = R_carga + R_interna = 10 Ω + 2 Ω = 12 Ω. A corrente I = V/R_total = 24 V / 12 Ω = 2 A. A tensão nos terminais da carga é V_carga = I * R_carga = 2 A * 10 Ω = 20 V. 20) Um circuito RLC série tem resistência de 50 Ω, indutância de 0,5 H e capacitância de 20 µF. A frequência da fonte é de 100 Hz. Qual é a impedância total e a corrente eficaz se a tensão eficaz é de 230 V? a) 75 Ω e 3,07 A b) 80 Ω e 2,88 A c) 70 Ω e 3,29 A d) 65 Ω e 4,0 A Resposta: a) Explicação: A reatância indutiva é X_L = 2πfL = 2π(100)(0,5) = 31,42 Ω e a reatância capacitiva é X_C = 1/(2πfC) = 1/(2π(100)(20 × 10⁻⁶)) = 79,58 Ω. Assim, a impedância Z = √(R² + (X_L - X_C)²) = √(50² + (31,42 - 79,58)²) = 75 Ω. Portanto, a corrente eficaz I = V/Z = 230/75 = 3,07 A. 21) Um capacitor de 50 µF é carregado a uma tensão de 100 V. Qual é a energia armazenada no capacitor e qual seria a energia se a tensão fosse reduzida para 50 V? a) 0,25 J e 0,125 J b) 0,5 J e 0,25 J c) 0,75 J e 0,5 J d) 0,1 J e 0,05 J Resposta: a) Explicação: A energia U é dada por U = 0,5CV². Para C = 50 µF e V = 100 V, U = 0,5(50 × 10⁻⁶)(100)² = 0,25 J. Se a tensão for reduzida para 50 V, a nova energia será U = 0,5(50 × 10⁻⁶)(50)² = 0,125 J. 22) Um fio de cobre de 2 m de comprimento e 1 mm de diâmetro apresenta uma resistência de 0,02 Ω. Se a temperatura do fio aumenta, como isso afeta sua resistência, considerando que a temperatura de referência é 20 °C e a temperatura do fio sobe para 100 °C? a) A resistência aumenta b) A resistência diminui c) A resistência permanece a mesma d) Não é possível determinar Resposta: a) Explicação: A resistência de um condutor aumenta com o aumento da temperatura devido ao aumento da vibração das partículas que dificultam o fluxo de elétrons. 23) Um resistor de 20 Ω é submetido a uma corrente de 5 A. Qual é a potência dissipada e qual seria a potência se a corrente fosse duplicada? a) 100 W e 400 W b) 50 W e 200 W c) 200 W e 800 W d) 25 W e 100 W Resposta: a) Explicação: A potência P é dada por P = I²R. Para I = 5 A, P = (5)²(20) = 500 W. Se a corrente for duplicada (10 A), P = (10)²(20) = 2000 W. 24) Uma carga de 6 µC está posicionada em um campo elétrico de 3000 N/C. Qual é a energia potencial elétrica se a carga é movida 0,1 m contra o campo? a) 1,8 J b) 0,18 J c) 0,06 J d) 0,3 J Resposta: b) Explicação: A energia potencial é dada por U = qEd = (6 × 10⁻⁶)(3000)(0,1) = 0,018 J = 0,18 J. 25) Em um circuito com um resistor de 30 Ω e um indutor de 0,3 H, a tensão é de 12 V. Qual é a corrente no circuito se a frequência é de 60 Hz e o indutor apresenta uma reatância indutiva? a) 0,2 A b) 0,4 A c) 0,5 A d) 0,6 A Resposta: b) Explicação: A reatância indutiva X_L = 2πfL = 2π(60)(0,3) = 11,31 Ω. A impedância total Z = √(R² + X_L²) = √(30² + 11,31²) = 33,78 Ω. Portanto, a corrente I = V/Z = 12/33,78 = 0,355 A. 26) Um capacitor de 10 µF é descarregado através de um resistor de 100 Ω. Qual é o tempo necessário para que a tensão caia para 1/e da tensão inicial? a) 0,1 s b) 1 s c) 0,01 s d) 0,5 s Resposta: b) Explicação: O tempo de descarga é dado por τ = RC = (100)(10 × 10⁻⁶) = 0,01 s. A tensão cai para 1/e após 1τ, ou seja, 0,01 s. 27) Uma bobina de 0,5 H está conectada a uma fonte de tensão de 10 V. Qual será a corrente após 5 segundos se a resistência do circuito é de 5 Ω? a) 2 A b) 1 A c) 0,5 A d) 0,2 A Resposta: a) Explicação: A corrente em um circuito RL é dada por I(t) = (V/R)(1 - e^(-Rt/L)). Para V = 10 V, R = 5 Ω, e L = 0,5 H, temos I(5) = (10/5)(1 - e^(-5(5)/0,5)) = 2 A. 28) Um resistor de 50 Ω é conectado a uma fonte de 100 V. Qual é a energia dissipada em 2 minutos? a) 1 kJ