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Universidade Federal de Sergipe Física III Lista III Prof: Marco Mello 1) Um fio uniforme de resistência R é cortado em três partes iguais. Uma das partes forma um círculo e é conectada entre as outras partes (Figura). Qual é a resistência entre as extremidades opostas a e b? 2) Um equipamento possui um resistor X que se projeta de uma abertura lateral. Esse resistor é conectado a outros três resistores como indica a Figura. Um ohmímetro conectado através de a e b registra 2,0Ω. Qual é a resistência de X ? 3) Um resistor de 32 Ω é ligado em paralelo a outro de 20Ω e o conjunto é conectado a uma fonte de tensão cc de 240V. (a) Qual é a resistência da ligação em paralelo? (b) Qual é a corrente total da combinação em paralelo? (c) Qual é a corrente que passa através de cada resistor? 4) Uma combinação triangular de resistores é indicada na Figura. Qual é a corrente que essa combinação consumirá de uma bateria de 35,0V, com resistência interna desprezível, quando ela é conectada através de (a) ab; (b) bc; (c) ac ? (d) Caso a bateria tenha uma resistência de 3,0Ω, qual é a corrente que essa combinação consumirá, se a bateria for conectada através de bc? 5) No circuito indicado na Figura, calcule (a) a corrente no resistor R ; (b) a resistência R; (c) a fem desconhecida ɛ. (d) se o circuito fosse cortado no ponto X, qual seria a nova corrente no resistor R? (Resolva pelas leis de Kirchhoff) 6) Um capacitor de 12,4μFé conectado através de um resistor de 0,895MΩ a uma diferença de potencial constante de 60,0V. (a) Calcule a carga do capacitor nos seguintes instantes depois que a conexão é feita: 0,50s; 10,0s; 20,0s e 100,0s. (b) Calcule as correntes de carga do capacitor nos mesmos instantes. (c) Faça um gráfico para os itens (a) e (b) para t entre 0 e 20s. Universidade Federal de Sergipe Física III Lista III Prof: Marco Mello 1) Um fio uniforme de resistência R é cortado em três partes iguais. Uma das partes forma um círculo e é conectada entre as outras partes (Figura). Qual é a resistência entre as extremidades opostas a e b? 2) Um equipamento possui um resistor X que se projeta de uma abertura lateral. Esse resistor é conectado a outros três resistores como indica a Figura. Um ohmímetro conectado através de a e b registra 2,0Ω. Qual é a resistência de X ? 3) Um resistor de 32 Ω é ligado em paralelo a outro de 20Ω e o conjunto é conectado a uma fonte de tensão cc de 240V. (a) Qual é a resistência da ligação em paralelo? (b) Qual é a corrente total da combinação em paralelo? (c) Qual é a corrente que passa através de cada resistor? 4) Uma combinação triangular de resistores é indicada na Figura. Qual é a corrente que essa combinação consumirá de uma bateria de 35,0V, com resistência interna desprezível, quando ela é conectada através de (a) ab; (b) bc; (c) ac ? (d) Caso a bateria tenha uma resistência de 3,0Ω, qual é a corrente que essa combinação consumirá, se a bateria for conectada através de bc? 5) No circuito indicado na Figura, calcule (a) a corrente no resistor R ; (b) a resistência R; (c) a fem desconhecida ɛ. (d) se o circuito fosse cortado no ponto X, qual seria a nova corrente no resistor R? (Resolva pelas leis de Kirchhoff) 6) Um capacitor de 12,4μFé conectado através de um resistor de 0,895MΩ a uma diferença de potencial constante de 60,0V. (a) Calcule a carga do capacitor nos seguintes instantes depois que a conexão é feita: 0,50s; 10,0s; 20,0s e 100,0s. (b) Calcule as correntes de carga do capacitor nos mesmos instantes. (c) Faça um gráfico para os itens (a) e (b) para t entre 0 e 20s. Universidade Federal de Sergipe Física III Lista III Prof: Marco Mello 1) Um fio uniforme de resistência R é cortado em três partes iguais. Uma das partes forma um círculo e é conectada entre as outras partes (Figura). Qual é a resistência entre as extremidades opostas a e b? 2) Um equipamento possui um resistor X que se projeta de uma abertura lateral. Esse resistor é conectado a outros três resistores como indica a Figura. Um ohmímetro conectado através de a e b registra 2,0Ω. Qual é a resistência de X ? 3) Um resistor de 32 Ω é ligado em paralelo a outro de 20Ω e o conjunto é conectado a uma fonte de tensão cc de 240V. (a) Qual é a resistência da ligação em paralelo? (b) Qual é a corrente total da combinação em paralelo? (c) Qual é a corrente que passa através de cada resistor? 4) Uma combinação triangular de resistores é indicada na Figura. Qual é a corrente que essa combinação consumirá de uma bateria de 35,0V, com resistência interna desprezível, quando ela é conectada através de (a) ab; (b) bc; (c) ac ? (d) Caso a bateria tenha uma resistência de 3,0Ω, qual é a corrente que essa combinação consumirá, se a bateria for conectada através de bc? 5) No circuito indicado na Figura, calcule (a) a corrente no resistor R ; (b) a resistência R; (c) a fem desconhecida ɛ. (d) se o circuito fosse cortado no ponto X, qual seria a nova corrente no resistor R? (Resolva pelas leis de Kirchhoff) 6) Um capacitor de 12,4μFé conectado através de um resistor de 0,895MΩ a uma diferença de potencial constante de 60,0V. (a) Calcule a carga do capacitor nos seguintes instantes depois que a conexão é feita: 0,50s; 10,0s; 20,0s e 100,0s. (b) Calcule as correntes de carga do capacitor nos mesmos instantes. (c) Faça um gráfico para os itens (a) e (b) para t entre 0 e 20s. 7) Um capacitor de 1,50μF está sendo carregado através de um resistor de 12Ω ligado a uma bateria de10,0V. Qual será a corrente quando o capacitor adquirir 1\4 da sua carga máxima? Será equivalente a 1\4 da corrente máxima? 8) O aquecedor de um secador elétrico possui uma potência máxima especificada igual a 4.1KW para uma fonte de 240V. (a) Qual é a corrente que passa no elemento aquecedor? Um fio com calibre 12 possui diâmetro suficiente para fornecer essa corrente? (b) Qual é a resistência do aquecedor em sua temperatura de operação? (c) Supondo que cada kWh custe 40 centavos, quantos reais são necessários para operar o aquecedor durante uma hora? 9) No Circuito indicado na figura abaixo, C=5,9μF, =28,0Ve a fonte da fem possui resistência interna desprezível. Inicialmente, o capacitor está descarregado e a chave S está na posição 1. A seguir, a chave S é colocada na posição 2, de modo que o capacitor começa a se carregar. (a) Após muito tempo depois que a chave é colocada na posição 2, qual é a carga do capacitor? (b) Verifica- se que a carga do capacitor e igual a 110μC cerca de 3,0 ms após a chave ser colocada na posição 2. Qual é o valor da resistência R e a corrente? (c) Quanto tempo depois que a chave é colocada na posição 2 a carga do capacitor é igual a 99% do valor final da carga encontrada n item (a)? (d) Em termos da constante de tempo RC= , em que instante a carga no capacitor será metade do seu valor inicial, após muito tempo a chave S permanece na posição 2 e depois mudar para a posição 1? 7) Um capacitor de 1,50μF está sendo carregado através de um resistor de 12Ω ligado a uma bateria de10,0V. Qual será a corrente quando o capacitor adquirir 1\4 da sua carga máxima? Será equivalente a 1\4 da corrente máxima? 8) O aquecedor de um secador elétrico possui uma potência máxima especificada igual a 4.1KW para uma fonte de 240V. (a) Qual é a corrente que passa no elemento aquecedor? Um fio com calibre 12 possui diâmetro suficiente para fornecer essa corrente? (b) Qual é a resistência do aquecedor em sua temperatura de operação? (c) Supondo que cada kWh custe 40 centavos, quantos reais são necessários para operar o aquecedor durante uma hora? 9) No Circuito indicado na figura abaixo, C=5,9μF, =28,0Ve a fonte da fem possui resistência interna desprezível. Inicialmente, o capacitor está descarregado e a chave S está na posição 1. A seguir, a chave S é colocada na posição 2, de modo que o capacitor começa a se carregar. (a) Após muito tempo depois que a chave é colocada na posição 2, qualé a carga do capacitor? (b) Verifica- se que a carga do capacitor e igual a 110μC cerca de 3,0 ms após a chave ser colocada na posição 2. Qual é o valor da resistência R e a corrente? (c) Quanto tempo depois que a chave é colocada na posição 2 a carga do capacitor é igual a 99% do valor final da carga encontrada n item (a)? (d) Em termos da constante de tempo RC= , em que instante a carga no capacitor será metade do seu valor inicial, após muito tempo a chave S permanece na posição 2 e depois mudar para a posição 1? 7) Um capacitor de 1,50μF está sendo carregado através de um resistor de 12Ω ligado a uma bateria de10,0V. Qual será a corrente quando o capacitor adquirir 1\4 da sua carga máxima? Será equivalente a 1\4 da corrente máxima? 8) O aquecedor de um secador elétrico possui uma potência máxima especificada igual a 4.1KW para uma fonte de 240V. (a) Qual é a corrente que passa no elemento aquecedor? Um fio com calibre 12 possui diâmetro suficiente para fornecer essa corrente? (b) Qual é a resistência do aquecedor em sua temperatura de operação? (c) Supondo que cada kWh custe 40 centavos, quantos reais são necessários para operar o aquecedor durante uma hora? 9) No Circuito indicado na figura abaixo, C=5,9μF, =28,0Ve a fonte da fem possui resistência interna desprezível. Inicialmente, o capacitor está descarregado e a chave S está na posição 1. A seguir, a chave S é colocada na posição 2, de modo que o capacitor começa a se carregar. (a) Após muito tempo depois que a chave é colocada na posição 2, qual é a carga do capacitor? (b) Verifica- se que a carga do capacitor e igual a 110μC cerca de 3,0 ms após a chave ser colocada na posição 2. Qual é o valor da resistência R e a corrente? (c) Quanto tempo depois que a chave é colocada na posição 2 a carga do capacitor é igual a 99% do valor final da carga encontrada n item (a)? (d) Em termos da constante de tempo RC= , em que instante a carga no capacitor será metade do seu valor inicial, após muito tempo a chave S permanece na posição 2 e depois mudar para a posição 1? Gabarito 1) 3R/4 2) 7,5Ω 3) a) 12,3 Ω b) 19,5A c) 12A 4) a) 3,50A b) 4,50A c) 3,15A d) 3,25ª 5) a) 2,00A b) 5,00 Ω c) 42,0V d) 3,50ª 6) a) t=0 0C t=5s 2,70x10-4C t=10s 4,42x10-4C t=20 6,21x10-4C t=100 7,44x10-4C b) t=0s 6,70x10-5A t=5s 4,27x10-5A t=10 2,72x10-5A t=20 1,11x10-5A t=100 8,20x10-9A. 7) 0,625A 8) a) 17,1A b) 14Ω c) R$1,64 9) a) 1,65x10-4C b) 463Ω c) 0,0126s d) τln2