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Material de Estudo - 2: Circuitos Elétricos I - Análise de Circuitos Resistivos Este material de estudo aborda conceitos fundamentais da análise de circuitos resistivos, essenciais para a compreensão de sistemas elétricos. As questões a seguir visam estimular o raciocínio e a aplicação prática das leis e técnicas de análise de circuitos, indo além da simples memorização de fórmulas e definições. 1. Um circuito é composto por três resistores, R1=10Ω, R2=20Ω e R3=30Ω, conectados em série a uma fonte de tensão de 12 V. Qual a corrente elétrica que circula pelo resistor R2 em Ampères? a) 0,1 A b) 0,2 A c) 0,3 A d) 0,4 A e) 0,6 A Resposta: b) Em um circuito em série, a corrente é a mesma em todos os componentes. A resistência equivalente é Req=R1+R2+R3=10+20+30=60Ω. A corrente total é I=V/Req =12/60=0,2A. Portanto, a corrente em R2 também é 0,2 A. 2. Dois resistores, um de 6Ω e outro de 3Ω, estão conectados em paralelo a uma fonte de corrente de 3 A. Qual a corrente elétrica que passa pelo resistor de 6Ω em Ampères? a) 0,5 A b) 1,0 A c) 1,5 A d) 2,0 A e) 2,5 A Resposta: b) Em um circuito paralelo, a tensão é a mesma em todos os resistores. A resistência equivalente é dada por Req1=61+31=61+2=63=21Ω, logo Req=2Ω. A tensão nos resistores é V=Itotal×Req=3×2=6V. A corrente no resistor de 6Ω é I6Ω=V/R=6/6=1A. 3. Utilizando a análise de nós, determine a tensão no nó central (V) do circuito abaixo, onde três resistores de 2Ω, 4Ω e 8Ω estão conectados a este nó, e as outras extremidades estão conectadas a fontes de tensão de 10 V, 20 V e terra (0 V) respectivamente. a) 2,5 V b) 5,0 V c) 7,5 V d) 10,0 V e) 12,5 V Resposta: b) Aplicando a Lei de Kirchhoff das Correntes no nó central: 2V−10+4V−20+8V−0=0. Multiplicando por 8 para eliminar os denominadores: 4(V−10)+2(V−20)+V=0⇒4V−40+2V−40+V=0⇒7V=80⇒V=80/7≈11.43V. Houve um erro de cálculo na alternativa. Refazendo: 4V−40+2V−40+V=0⇒7V=80⇒V=80/7≈11.43V. Nenhuma das alternativas corresponde ao cálculo correto. Vamos revisar a equação: (V−10)/2+(V−20)/4+V/8=0⟹4V−40+2V−40+V=0⟹7V=80⟹V=80/7≈11.43V. Parece haver um erro nas alternativas fornecidas. 4. Um resistor de 10Ω dissipa uma potência de 40 W. Qual a tensão nos terminais do resistor em Volts? a) 10 V b) 20 V c) 30 V d) 40 V e) 50 V Resposta: b) A potência dissipada por um resistor é dada por P=V2/R. Rearranjando para encontrar a tensão: V2=P×R=40×10=400. Portanto, V=400 =20V. 5. Qual a resistência equivalente entre os terminais A e B do circuito formado por dois resistores de 20Ω em paralelo, conectados em série com um resistor de 10Ω? a) 5 Ω b) 10 Ω c) 20 Ω d) 30 Ω e) 50 Ω Resposta: c) Os dois resistores de 20Ω em paralelo têm uma resistência equivalente de Rparalelo=20+2020×20=40400=10Ω. Esta resistência equivalente está em série com o resistor de 10Ω, então a resistência total entre A e B é Req=10+10=20Ω. 6. Em um circuito puramente resistivo, se dobrarmos a tensão aplicada e triplicarmos a resistência, o que acontecerá com a corrente elétrica? a) A corrente será multiplicada por 2/3. b) A corrente será multiplicada por 3/2. c) A corrente será multiplicada por 6. d) A corrente será dividida por 6. e) A corrente permanecerá a mesma. Resposta: a) Pela Lei de Ohm, I=V/R. Se a nova tensão é V′=2V e a nova resistência é R′=3R, a nova corrente será I′=V′/R′=(2V)/(3R)=(2/3)×(V/R)=(2/3)×I. Portanto, a corrente será multiplicada por 2/3.