Eletrotécnica I - Lista de exercícios para a 1a avaliação.pdf

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Eletrotécnica I – Lista de exercícios para a 1ª avaliação 
 
1) Calcular. Não usar calculadora à exceção dos itens “e” e “f”. É fortemente recomendável que façam e “entendam” os exercícios. 
São ferramentas “básicas” necessárias à transmissão do conteúdo específico de eletricidade: 
 
 𝑎) 10326,58 + 128,23 = ; 5986,35 − 2569,258 = ; 1258,25 ÷ 56,4 = ; √896 = 
 
 𝑏) 𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑟: 12,53 𝑥 104 𝑊 𝑒𝑚 𝑘𝑊 = ; 2588 Ω 𝑒𝑚 𝑀Ω = 
 
 𝑐) 12,35𝑥105 𝑥 1,25𝑥10−18 = ;
15,28𝑥10−5
48,2𝑥10−4
= 
 
 𝑑) 
5
4
+
4
3
+
3
5
= ; 𝐶𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑥: 
1
𝑥
=
1
800
+
1
1,5𝑥103
+
1
2000
= ; 
1
2
+
3
4
1
3
+
1
6
= 
 
 e) 
 𝑏 = ; cos 𝜙 = ; sin 𝜙 = ; tan 𝜙 = ; 𝜙 = 
 f) 
 𝑐 = ; cos 𝜃 = ; sin 𝜃 = ; tan 𝜃 = ; 𝜃 = 
 
 g) Calcular x1, x2 e x3. Usar qualquer método de solução para sistema de equações lineares. 
 
 {
𝑥1 + 2𝑥2 + 4𝑥3 = 8
−𝑥1 + 𝑥2 − 6𝑥3 = 0
2𝑥1 + 𝑥2 + 8𝑥3 = 2
 
 
 h) (5𝑥 + 3) (𝑥 − 4) = 𝑖) 820 (𝑥 − 50) = 5500 𝑗) 25 (𝑥 + 5) −
1
30
= −40 
 
2) Defina tensão elétrica. O que são geradores de tensão? Dê exemplos. 
3) O que é corrente elétrica convencional? Qual a diferença entre corrente real e convencional? 
4) Durante l h uma secção de um condutor foi atravessada por 72 x 1022 elétrons. Qual a intensidade média da corrente? 
5) Converter para mV 
a) 0,052 V b) 750 µV c) 0,0005 kV 
6) Converter para Ampère 
 a) 0,07 kA b) 7 ,5mA c) 55000 µA 
7) Um acumulador recebeu 100 C de carga durante 25 h. Qual a intensidade média da corrente na carga? Qual o número de elétrons 
que o acumulador recebeu? 
8) A capacidade de um acumulador é de 72 x 104 C, determinar: 
a) capacidade em A x h 
b) tempo necessário (em horas) para o acumulador se descarregar totalmente, se a intensidade 
 média na descarga é de 50A. 
c) Intensidade média de descarga, se o acumulador perdeu toda a carga em l0 h. 
9) A intensidade da corrente em um fio é de 80 mA. Qual o tempo necessário para que uma secção do fio seja atravessada por 5 x 1014 
elétrons? 
10) A intensidade da corrente em uma lâmpada é l00 mA. Quantos elétrons passam por segundo pelo filamento da lâmpada? 
11) A resistência de um condutor é 25 kΩ, calcular: 
a) sua condutância 
b) corrente em mA quando submetido a 10 V 
12) A condutância de um condutor é 200 µmho, calcular: 
a) Sua resistência em kΩ e MΩ 
b) Intensidade da corrente que o percorre quando submetido a uma tensão de 500 mV 
13) Um fio de cobre tem 1 km de comprimento e 20 mm2 de secção. Entre as extremidades do fio é aplicada uma tensão de 12 V. 
Calcule a intensidade da corrente que o percorre. 
14) Explique a diferença entre resistência e resistividade. 
 
15) Qual deve ser o comprimento de um fio de alumínio de 4 mm de diâmetro para que ele apresente uma resistência de 1 Ω? 
16) Um condutor tem 200 m de comprimento e 2 mm de diâmetro. Ao ser submetido a uma tensão de 8 V é percorrido por uma 
corrente de 400 mA. Qual a resistividade do material do fio? E a sua condutividade? 
17) Um fio de manganina de 10 m de comprimento é submetido a uma tensão de 220 V. Sabendo-se que o diâmetro do fio é 1 mm, 
calcular: 
a) Intensidade da corrente 
b) Condutância do fio 
18) Um fio tem uma resistência de 20 Ω. Retira-se do fio um pedaço de 2,5 m de comprimento, a resistência do fio passa a valer 12 Ω. 
Qual era o comprimento inicial do fio? 
19) Um fio de cobre tem mesma secção que um fio de tungstênio. Qual deverá ser a relação entre os seus comprimentos para que 
tenham a mesma resistência elétrica? 
20) Dois fios, um de alumínio e outro de tungstênio, tendo a mesma secção, devem ser percorridos pela mesma corrente quando 
submetidos à mesma tensão. Qual deve ser a relação entre os seus comprimentos? 
21) Calcule a resistência de um fio de alumínio de 400 m de comprimento, e cuja secção é a que está indicada na figura abaixo. 
 
 
22) Calcule a resistência de um fio de cobre de l00 m de comprimento, e cuja secção é dada na figura abaixo. 
 
 
23) Um fio tem uma resistência de 100 Ω. Acrescentando-se 0,5 m de comprimento, a resistência passa a ser 120 Ω. Qual era o 
comprimento original do fio? 
24) O que são bipolos lineares? E bipolos não lineares? Dar exemplos. 
25) Quais são os principais materiais usados na construção de resistores? 
26) Qual a diferença entre resistor e resistência? 
27) Qual a vantagem em se usar a codificação do valor de uma resistência em relação ao método antigo no qual o valor vinha 
impresso? 
28) O que é um potenciômetro? E um reostato? 
29) A potência mecânica de um motor elétrico é 2 H.P. Sabendo-se que o rendimento é 90 %, calcular: 
a) Potência elétrica do motor 
b) Corrente consumida pelo motor se ele é ligado em 220 V 
c) Energia elétrica consumida durante 5 h de funcionamento 
d) Energia dissipada em 5h de funcionamento 
30) Um ferro de soldar tem as especificações 250 W / 110 V. Calcular a intensidade da corrente que o percorre, e a energia consumida 
durante 2 h . 
31) Qual a máxima tensão que pode ser aplicada a um resistor que tem as especificações 470 Ω / l W? 
32) Um chuveiro tem as especificações 3500 W / 220 V, calcular: 
a) Intensidade da corrente 
b) Valor da resistência 
c) Energia gasta durante 30 min., em kWh. 
33) Em um chuveiro, existem duas posições: verão e inverno. Explique o que acontece internamente, quando se muda de uma posição 
para outra. 
34) A resistência de um chuveiro tem um comprimento L, reduzindo-se a 1/4 o comprimento da resistência e mantida a d.d.p, o que 
acontecerá com a potência por ela dissipada? 
35) O que são fusíveis? Dar o seu princípio de funcionamento e aplicações. 
36) Qual a relação entre as resistências de dois chuveiros que têm a mesma potência, porém um é para 220 V e o outro é para 110V? 
37) Por que a maioria dos chuveiros é para 220V? 
38) Há alguma dependência entre o valor da resistência e o seu tamanho físico? Justifique 
39) Um chuveiro tem as características 2500 W / 220 V. Dimensione o fusível que protege o chuveiro. 
40) Calcule a potência, em kW e H.P, de um dispositivo elétrico que consome 5 kWh em 10 min. 
41) Qual a tensão que deve ser aplicada a um aquecedor que dissipa 400 W para que a corrente que o percorra seja de 3,5A? 
42) Uma pessoa mudou-se de São José dos Campos para São Paulo levando consigo um aquecedor elétrico. A pessoa quer manter a 
mesma potência do aquecedor. O que ela deve fazer, sabendo-se que em São José dos Campos a tensão é 220 V, e em São Paulo é 110 
V? Deve substituir a resistência por outra: 
a) quatro vezes maior 
b) quatro vezes menor 
c) oito vezes menor 
d) oito vezes maior 
 e) duas vezes menor 
43) Quatro resistores R1 = 1k5, R2 = 4k7, R3 = 470 Ω e R4 = 2k2 são ligados em série. Sabendo-se que a tensão em R3 é 940 mV, 
determinar: 
a) Resistência equivalente 
b) Tensão aplicada na associação 
c) Potência dissipada nos resistores e a potência elétrica do gerador. 
44) No circuito determinar a resistência total do potenciômetro (linear), sabendo-se que o cursor se encontra na metade do seu curso 
total, que a corrente no circuito vale 1 A e que a tensão na lâmpada vale 110 V. Qual a potência dissipada na lâmpada? E no 
potenciômetro? 
 
45) No circuito que limite deve ser imposto a Rv para que o fusível não queime? 
 
46) Três resistoresR1, R2 e R3 em série dão uma resistência total de 3500 Ω. Se R3 é duas vezes R2 e R2 é duas vezes R1, quais os 
valores das resistências? 
47) Dois resistores R1 e R2 ligados em série dissipam respectiva mente 120 mW e 80 mW, quando a associação é ligada a uma fonte 
de 20 V. Quais os valores das resistências? 
48) Dois resistores, R1 e R2 ligados em série são ligados a uma fonte de 40 V. Sabendo-se que a potência elétrica do gerador é 10 W, e 
que a potência dissipada em R1 é 4 W, quais os valores de R1 e R2? 
49) Qual a queda de tensão em um resistor de 6 Ω quando atravessado por uma corrente de 2,5 A? 
50) Qual o valor de resistência necessária para limitar a corrente em 1,5 mA em um resistor submetido a uma diferença de potencial 
de 6 V? 
51) Se a corrente em um resistor de 0,02 MΩ é de 3,6 mA, qual a queda de tensão através do mesmo? 
52) Se um refrigerador drena 2,2 A a 120 V, qual é a sua resistência? 
53) Uma máquina de lavar roupa tem a seguinte especificação: 4,2 A em 120 V. Qual é a sua resistência interna? 
54) A corrente na entrada de um transistor é de 20 mA. Se a tensão aplicada na entrada for de 24 mA, determine a resistência na 
entrada (input). 
55) A corrente de um aquecedor é de 9,5 A quando conectado a uma fonte de 120 V. 
 a. Qual a resistência interna do aquecedor? 
 b. Quanto de energia é convertida em 1 hora? [ 𝜔(𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎) = 𝑉𝐼 ∙ 𝑡 (𝑊𝑠 𝑜𝑢 𝐽)] 
 
56) Qual a queda de tensão em um resistor de 2 k quando percorrido por uma corrente de 400 mA? 
57) Se 420 J de energia é absorvida por um resistor em 7 min, qual é a potência do mesmo? 
58) Uma lâmpada de sinalização noturna tem 2W: 
 a. Quantos joules dissipa em 8 h? 
 b. Quantos kilowatts hora dissipa? 
59) Por quanto tempo deve uma corrente continua permanecer em um resistor submetido a uma tensão de 3 V para que dissipe 12 J? 
60) A corrente através de um resistor de 4 Ω é de 7 mA. Qual a potência entregue ao mesmo? 
61) Se a potência entregue a um resistor de 4 Ω é 64 W, qual a corrente através do mesmo? 
62) Um resistor de 2,2 k dissipa 42 mW de potência. Qual a tensão através do mesmo? 
63) Qua é o valor da resistência (aquecida) de uma lâmpada incandescente de 120 V - 100W? 
64) Uma calculadora com bateria interna de 3 V drena 0,4 mW quando em plena operação. 
 a. Qual a corrente demandada da fonte? 
 b. Se a calculador operar durante 500 h com a mesma bateria, qual é o Ampère-hora fornecido pela fonte? 
65) Uma residência é atendida em 120 V e 100 A (Máxima corrente). 
 a. Qual a potência máxima capaz de ser atendida nas condições acima? 
 b. O cliente pode, com segurança, ligar todas as cargas abaixo ao mesmo tempo? 
 1 motor de 5 hp; 
 Secadora de roupa de 3000 W; 
 Fogão elétrico de 2400 W; 
 Ferro de passar roupa de 1000 W. 
66) Um resistor de 10 Ω é conectado a uma fonte CC de 15 V. 
 a. Quantos joules de energia serão dissipados em 1 min? 
 b. Se o resistor ficar conectado por 2 min no lugar de 1 min aumentará a energia consumida? A dissipação da potência 
 aumentará? 
67) Por quanto tempo um aquecedor de 1500 W pode ficar ligado antes de consumir mais do que 10 kWh de energia? 
68) Um sistema elétrico converte 500 kWh em calor em 10 h. 
 a. Qual é a potência do sistema? 
 b. Se for aplicada uma voltagem de 208 V, qual a corrente fornecida pela fonte? 
 c. Se a eficiência do sistema é de 82 % quanto de energia é perdida, ou armazenada, em 10 h? 
69) Qual é o custo total de energia dos equipamentos abaixo sendo o custo do kilowatt-hora de 9 centavos? 
 860 W – ar condicionado durante 24 h 
 4800 W – secadora de roupas durante 30 min. 
 400 W – máquina de lavar roupa durante 1 h. 
 
======================================================================================= 
Respostas 
 
1. a) 10454,81 ; 3417,092 ; 22,31; 29,93 
 b) 125,3 kW ; 2,588 x 10-3 MΩ 
 c) 1,54375 x 10-12 ; 3,17 x 10-2 
 d) 
191
60
; 𝑥 =
2,4𝑥103
5,8
; 
10
4
 
 e) 𝑏 = 33,7 ; cos 𝜃 = 0,80 ; sin 𝜃 = 0,60 ; tan 𝜃 = 0,74 ; 𝜃 = 36,5𝑜 
 f) 𝑐 = 36,7 ; cos 𝜃 = 0,87 ; sin 𝜃 = 0,49 ; tan 𝜃 = 0,56 ; 𝜃 = 29,2𝑜 
 g) x1= 40/3, x2=14/3, x3=3 
 h) 5𝑥2 − 17𝑥 − 12 
 i) x = 56,7 
 j) x = - 6,6 
2. – 
3. – 
4. IM = 32A 
5. a) 52 mV b) 0,75 mV c) 500 mV 
6. a) 75 A b) 0,0075 A c) 0,055A 
7. IM = 1,11 mA n = 62,5 x 10
19 elétrons 
8. a) 200 A.h b) Δt = 4h c) IM = 20A 
9. t = l ms 
10. n = 6,25 x 1017 elétrons/segundo 
11. a) 40 ΩS b) 0,4 mA 
12. a) 5 kΩ e 0,005 MΩ b) 100 µA ou 0,1 mA 
13. I = 14,11 A 
14. - 
16. ρ = 31,4 x l0-8 Ωxm σ = 31,8 x 105 S/m 
17. a) I = 38,37 A G = 174 mS 
18. Li = 6 ,25 m 
19. Lcu = 2,94.Lw 
20. LA1 = 1, 78 . Lw 
21. R = 0,1 Ω 
22. R = 0,85 Ω 
23. L = 2,5 m 
24. 
25. 
25. 
26. 
27. 
28. 
29) a) PE = 1658 W b) I = 7,53 A c) 8,29 kWh d) 830W.h 
30) 2,27 A ; 500 Wh 
31) 21,68 V 
32) a) 15,9 A b) 13,83 Ω c ) l,75 kWh 
33) 
34) Quadruplicará 
35) 
36) R220 = 4 x R110 
37) 
38) 
39) Fusível de 12 A 
40) 30 kW; 40,2 H.P 
41) 114,3 V 
42) b 
43) RE = 8,87 kΩ; UT = 17,74 V; P1 = 6 mW; P2 = 18,8 mW; P4 = 8,8 mW; PE = 34,48 mW 
44) RT = 220 Ω; PDL = 110 W; PDP = 110 W 
45) RVmin = 800 Ω 
46) R1 = 500 Ω; R2 = 1000 Ω; R3 = 2000 Ω 
47) R1 = 1,2 k e R2 = 800 Ω 
48) R1 = 64 Ω; R2 = 96 Ω 
49. 15 V 
50. 4 kΩ 
51. 72 mV 
52. 54,55 Ω 
53. 28,571 Ω 
54. 1,2 kΩ 
55. (a) 12,632 Ω (b) 4,1 MJ 
56. 800 V 
57. 1 W 
58. (a) 57.600 J (b) 16 x 10-3 kWh 
59. 2 s 
60. 196 µW 
61. 4 A 
62. 9,61 V 
63. 0,833 A;144,06 Ω 
64. (a) 0,133 mA (b) 66,5 mAh 
65. (a) 12 kW; (b) 10.130 W < 12,000 W (Sim) 
66. (a) 1350 J (b) W dobro, P o mesmo 
67. 6,67 h 
68. (a) 50 kW (b) 240,38 A (c) 90 kWh 
69. R$ 2,19