gabarito_eld_17_23 Eletricidade aplicada

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RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS (pag. 17 e 18) 
1. Associe os termos que estão na coluna da esquerda ao seu significado na coluna da direita. 
1. ÁTOMO 
2. ELÉTRON 
3. NÊUTRON 
4. ÍON POSITIVO 
5. WATT-HORA 
6. DIFERENÇA DE POTENCIAL 
7. AMPÈRE 
8. RESISTÊNCIA 
9. VOLT 
10. F.E.M. 
11. SENTIDO ELETRÔNICO 
12. CORRENTE ALTERNADA 
13. CARGA NEGATIVA 
14. PRÓTONS E NÊUTRONS 
15. ÍON 
16. AMPÈRE-HORA (Ah) 
17. ÍON NEGATIVO 
18. 6,28 x 1018 
 
[01] Partícula elementar que constitui toda matéria. 
[09] Unidade de medida da diferença de potencial. 
[13] Corpo carregado com excesso de elétrons. 
[18] Quantidade de elétrons que forma 1 Coulomb. 
[07] Unidade de medida da corrente elétrica em C/s. 
[10] Força responsável por causar uma d.d.p. 
[04] Átomo que cedeu elétron. 
[06] Desnível de energia potencial. 
[02] Partícula responsável pela corrente elétrica. 
[03] Partícula nuclear de carga neutra. 
[15] Átomo que cedeu ou ganhou de elétrons. 
[14] Partículas que formam o núcleo do átomo. 
[17] Átomo que ganhou elétrons. 
[11] Fluxo de corrente do ponto (-) para o ponto (+) 
[12] Fluxo de corrente que varia de intensidade e sentido no tempo. 
[08] Oposição ao fluxo de corrente elétrica. 
[16] Unidade prática de medida de carga elétrica. 
[05] Unidade prática de medida de energia elétrica. 
 
 
 
2. Através do filamento de uma lâmpada passou uma carga de 12 C. Determine a quantidade 
de elétrons que passou pelo filamento de lâmpada. 
Resp.: 12 x 6,28x1018 = 7,536x1019 
3. Um material possui um excesso de 1,256 x 1019 elétrons. Qual a carga em Coulomb? Esta 
carga é positiva ou negativa? 
Resp.: 2 C negativa 
4. Através do filamento de uma lâmpada passa uma carga de 12 C durante 4 segundos. 
Determine a intensidade de corrente que acusaria um amperímetro, caso estivesse ligado em 
série com a lâmpada. 
Resp.: i = 3 A 
5. Pelo filamento de uma lâmpada passou uma corrente de 0,25 A. Sabendo-se que a 
lâmpada funcionou durante o tempo de 2 h, determine a carga que percorreu o filamento. 
Resp.: Q=1800 C 
6. Um material com excesso de 25x1018 elétrons perde 1 C de carga. O restante da carga 
fluiu pelo circuito durante o tempo de 2 s. Qual a corrente produzida pela passagem dos 
elétrons restantes? 
Resp.: i=1,49 A 
7. Durante quanto tempo ficou ligado um fogão elétrico, para que seu elemento aquecedor 
pudesse ter sido percorrido por uma carga de 100 C, uma vez que a intensidade de corrente 
era de 4 A. 
Resp.: t=25 s 
 
8. Determinar o número de elétrons que percorre o filamento de uma lâmpada, em 10 
segundos, sabendo-se que um amperímetro acusou uma corrente de 2 A. 
Resp.: Ne = 20x6,28x1018 ou 1,256x1020 elétrons 
9. Um fio condutor é percorrido por uma corrente de intensidade 200 mA durante 1 hora. 
Qual a quantidade de carga que passa por uma secção reta do condutor? 
Resp.: Q=720 C 
10. Uma bateria de acumuladores com “capacidade” de 30 Ah, que corrente máxima pode 
fornecer durante 5 horas? 
Resp.: i=6A 
11. Uma lâmpada foi ligada a uma bateria de automóvel. A lâmpada solicita uma corrente de 
2A e a bateria possui carga de 48 Ah. Quanto tempo esta lâmpada permanecerá acesa? 
Resp.: t=24h 
12. Qual carga deve ter uma bateria para manter em funcionamento uma urna eletrônica 
durante 3,5h, visto que este equipamento solicita uma corrente de 4A? (Expressar em Ah e em 
Coulomb). 
Resp.: Q`=14 Ah Q=50400 C 
13. Uma bateria possui uma carga de 594000 C. Expresse essa carga em Ah. Qual a corrente 
máxima este acumulador pode fornecer durante 3 dias ininterruptos? 
Resp.: Q`=165 Ah i=2,291A 
14. Uma bateria de 72 Ah foi posta para ser carregada por uma corrente de 3 A. Sendo 
desprezíveis as perdas por aquecimento e etc., em quanto tempo ela estará completamente 
carregada? 
Resp.: t=24 h 
15. Num resistor de 30 foi ligado a uma fonte de 150 V. Qual a quantidade de eletricidade 
que o percorreu em 3 h. (Expressar em Ah e em Coulomb). 
Resp.: Q`=15 Ah Q=54000 C 
16. Uma torradeira é projetada para solicitar 6 A, quando é aplicada uma tensão de 120 V 
aos seus terminais. Qual será o valor da corrente na torradeira, se for aplicada uma tensão 
110 V. 
Resp.: i = 5,5 A 
17. Determinar a condutância do elemento aquecedor da torradeira (da questão anterior) e a 
quantidade de eletricidade que o percorreu com os 110 V em 2 minutos. 
Resp.: G=0,05 siemens Q=660 C 
18. Determine a condutância de um resistor que permite circular uma corrente de 3A 
quando ele está submetido a uma tensão de 120 V. 
Resp.: G=0,025 Siemens 
 
 
19. Complete a tabela 
 
 
 
 
 
20. Converta : Em 
a) 2,7 kW quilowatt Watts = 2700W 
b) 13,8 kV quilovolt Volts = 13800V 
c) 16,5 mA miliampère Ampère = 0,0165A 
d) 1,68 µC microcoulomb Coulomb = 0,00000168C 
e) 206 MΩ megaohm Ohm = 206000000 Ω 
f) 0,085MΩ megaohm Ohm = 85000 Ω 
 
21. Expresse: Em 
g) 0,000068 Ω microhm, µΩ = 68 µΩ 
h) 0,025 V milivolt mV = 25mV 
i) 1,56 W quilowatt 1 kW = 0,00156kW 
j) 45320 W quilowatt 1 kW = 45,32kW 
l) 0,085 A miliampère mA = 85mA 
m) 50 pA ampère A = 0,00000000005A 
 
 
 
Corrente (A) 0,025 i=15,33A 0,55 i=11,66A 8,5 
Tempo (s) 125 7,5 t=1909,09s 360 i=63,529A 
Carga (C) 
Q= 3,125C 
 
115 1050 4200 540 
 
RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS (pag. 23 a 25) 
1. Um aquecedor elétrico possui as seguintes características: tensão: 127 V, corrente: 10 A. 
Com base nessas informações, determine: 
a) A potência elétrica do equipamento; Resp.: P=1270 W 
b) A resistência elétrica oferecida pelo elemento aquecedor; Resp.: R=12,7 Ω 
c) O trabalho elétrico realizado durante o tempo de 15 minutos; Resp.: =1143000 J 
d) A energia em Wh consumida no mesmo período. Resp.: €=317,5 Wh 
 
2. Uma lâmpada ligada a um gerador solicita uma corrente de 787 mA. Sabendo que a 
lâmpada esteve ligada durante 10 horas e a sua potência é de 100W, determine: 
a. A tensão da lâmpada; Resp.: E=127,064 V 
b. A resistência do filamento da lâmpada; Resp.:R=161,453 Ω 
c. A carga elétrica em (Ah) que passou durante o período; Resp.: Q`=7,87Ah 
d. O custo do consumo de energia visto que o preço do kWh é de R$ 0,50. 
Resp.: R$ 0,50 
 
3. Uma lâmpada quando ligada a uma tensão de 220 V dissipa uma potência de 60 W. Se 
esta for ligada a uma tensão de 110 V qual será a potência dissipada por essa lâmpada? 
 Resp.: P=15 W 
 
4. Um resistor é ligado a uma fonte de 100 V e é percorrido por uma corrente de 2 A . 
Calcular: 
a) A quantidade de eletricidade que o percorre em 8 h; Resp.: Q=57600 C 
b) O trabalho elétrico realizado e a energia em (Wh) consumida no mesmo tempo. 
 Resp.: =5 760 000 J €=1600 Wh 
 
5. Marque V para verdadeiro ou F para falso de acordo a situação que segue: Um eletricista 
modifica a instalação elétrica numa casa e substitui um chuveiro elétrico ligado a 110 V 
por outro, de mesma potência, mas com tensão de 220 V. Observa-se que o chuveiro 
passará então, a: 
 
 [ F ] Consumir mais energia elétrica; 
 [ F ] Consumir menos energia elétrica; 
 [ F ] Demandar uma corrente elétrica maior; 
 [ V ] Demandar uma corrente elétrica menor; 
 [ V ] O consumo de energia elétrica permanece inalterado; 
 
6. A curva característica de um resistor está representada no gráfico abaixo. Analise as 
informações no gráfico e determine: 
 
 
a. A resistência elétrica do resistor; Resp.: R = 8 Ω 
 
b. Quando a corrente alcançou de 2A qual era o valor da 
tensão aplicada? 
 Resp.: E=16 V 
c. Quando a tensão alcançou 4A, qual a potência dissipada 
por este resistor? Resp.: P = 128 W 
 
7. Um fusível é um interruptor elétrico de proteção que queima, desligando 
o circuito quando a corrente ultrapassa certo valor.A rede elétrica de 
110 V de uma certa casa é protegida por um fusível de 15 A. Esta casa 
dispõe dos seguintes equipamentos: um aquecedor de água de 2200 W, 
um ferro de elétrico de passar de 770 W e lâmpadas de 100 W. 
 
Nestas condições... 
 
a) Quais desses equipamentos podem ser ligados na rede elétrica, um de cada vez, sem 
queimar o fusível. 
 
b) Se apenas lâmpadas de 100 W fossem ligadas a rede elétrica desta residência, qual o 
número máximo de lâmpadas poderiam ser ligadas simultaneamente sem queimar o 
fusível de 15A? 
 
 a) Resp.: ferro de passar e lâmpadas b) Resp.: 16 lâmpadas 
 
8. O gráfico abaixo mostra a potência elétrica em 
(kW) consumida em uma certa residência ao 
longo do dia. A residência é alimentada com 
voltagem de 120V. Essa residência tem fusível 
que queima se a corrente ultrapassar um certo 
valor, para evitar danos na instalação elétrica. 
Por outro lado, esse fusível deve suportar a 
corrente utilizada na operação normal dos 
aparelhos da residência. 
 
 
Com base nestas informações determine: 
 
a) Qual a energia em kWh consumida em um dia nessa residência? Res.: €=15kWh 
b) Qual será o preço a pagar por 30 dias de consumo, se o kWh custar R$ 0,12? Resp.: R$ 54,00 
c) Qual o valor mínimo de corrente que o fusível deve suportar? Resp.: i=50A 
 
9. Um aquecedor de 220V/2200W apresentou um problema e teve sua resistência 
dividida ao meio para não perdê-la totalmente. Nestas condições, podemos afirmar que: 
 
a. ( )sim não( x ) – O consumo de energia será menor; 
b. ( )sim não( x ) – A corrente que atravessa a resistência também será menor; 
c. Calcule a nova potência dissipada por esse aquecedor. P = 4400 W 
 
10. Para determinar a potência de um aparelho eletrodoméstico, que não dispunha de rótulo 
com as especificações técnicas, um estudante seguiu alguns procedimentos, visto que o 
mesmo não possuía equipamentos de medição: 
 
– Desligou todos os aparelhos elétricos de sua casa, exceto uma lâmpada de 100W e outra 
de 60W; observou, então que o disco de alumínio do medidor de consumo de energia 
elétrica, na caixa de entrada de eletricidade de sua casa realizou 10 giros em 8 segundos. 
– Em seguida, ele apagou as lâmpadas e ligou somente o aparelho de potência 
desconhecida; verificou então, que o disco levou 4 segundos para realizar 10 giros. 
O estudante calculou corretamente a potencia deste aparelho, encontrado que potência em WATTS? Resp.: 320W 
11. Uma bomba hidráulica elétrica possui as seguintes especificações: 
Tensão: 220 V 
Potência no eixo: 1,5 CV 
Eficiência: 95% 
Capacidade de bombeamento: 0,15m3 por minuto 
 
Sendo R$ 0,55 centavos, o preço por kWh cobrado pela concessionária de energia 
elétrica, determine: 
 
a) O custo para bombear 100m3 de água. Resp.: R$ 7,10 
b) A corrente elétrica demandada pela bomba. Resp.: 5,282 A 
 
12. Um determinado usuário querendo colaborar com o governo no sentido de economizar 
energia elétrica, trocou seu chuveiro elétrico de 110V/2200W por outro de 
220 V/2200 W, ligando-o corretamente numa tomada de acordo com as especificações 
deste novo aparelho. Com isso ele terá um consumo de energia elétrica: 
 
a)50% maior b)50% menor Resp.: X c) Consumo inalterado d)25% maior e)25% menor 
13. Um motor elétrico de 2HP de potência com rendimento η=0,85 é acionado para 
trabalhar 10h por dia. Qual a energia consumida por esse motor durante um mês de 30 
dias? E se o rendimento dele fosse 0,95, qual a energia consumida? 
Resp.: €=526,588 kWh Resp.: €=471,157 kWh 
14. Um reator alimenta duas lâmpadas fluorescentes de 40 W cada uma. Se ele absorve da 
rede elétrica 100 W para alimentar as lâmpadas, qual é o seu rendimento? 
Resp.: η=0,8 ou 80% 
15. Por razões de economia, uma pessoa substituiu uma lâmpada incandescente de 
110V/60W por uma lâmpada fluorescente compacta de 110V/40W, adquirida por 
R$5,00. Suponha que o preço do kWh seja de R$0,20 e que a lâmpada fica acessa 5h por 
dia. 
a. Qual o valor da intensidade de corrente demandada pela lâmpada fluorescente? 
 Resp.: i= 0,363 A 
b. Qual o tempo necessário para que com a economia de energia em função da troca 
pela lâmpada fluorescente se “pague” o valor da lâmpada? Resp.: 250 dias ou 
8,333 meses 
16. Um aquecedor de 220 V/3000 W é ligado por 3 h a cada 4 horas. 
Determine: 
a) A corrente do aparelho; Resp.: i = 13,636A 
b) A resistência do elemento aquecedor; Resp.: R=16,133 Ω 
c) O trabalho elétrico realizado no período de um dia (24h). Resp.: 129.596.544 J 
d) A energia consumida em um mês de 30 dias. Resp.: 1080 kWh