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LISTA DE EXERCÍCIOS CIRCUITOS ELÉTRICOS – PROF. JOÃO CARNEIRO NETTO ALUNO: Ruy Maia Junior 1 – Determine a tensão em cada resistor neste circuito, se cada resistor tem o código de cores: Marron, Marron, Vermelho, Dourado (considere valores de resistência perfeitamente precisa – 0% de erro) Também determine: a) a corrente em cada resistor b) A potencia dissipada em cada resistor c) A razão da tensão de cada resistor em relação à tensão total da bateria d) A razão da resistência de cada resistor para a resistência total do circuito. Modelo do Circuito R1 R2 9 V R3 a) – Para definir a corrente em cada resistor, utilizamos a Lei de Ohm, onde temos . Como temos os resistores em série, logo podemos realizar a associação dos mesmo, teremos assim: Para conhecer a corrente usamos: A corrente em cada resistor é de 0,13A b) – Para calcular a potencia dissipada em cada resistor, primeiramente devemos conhecer a tensão retida nele, utilizando novamente a Lei de Ohm. Teremos: Para cada resistor, será: Portanto, temos a tensão de 1,45 V, nos três resistores (R1, R2, R3). Para a potencia dissipada, e como os resistores estão em série, será: = 0,195 W A potencia dissipada em cada resistor é de 0,195 W c) – A razão da tensão de cada resistor em relação total da bateria, é igual nos três resistores , já que os três possuem a mesma queda de tensão. Razão da Tensão de cada resistor é: 0,32 d) – A razão da resistência de cada resistor pela resistência total do circuito, será igual nos três resistores, pois os mesmo possuem a mesma resistência, calculamos da seguinte forma: Razão da Resistência de cada resistor: 0,33 2 – Calcule a tensão em cada resistor, dada uma bateria de tensão 9 volts. O código de cores de cada resistor é como segue: R1=Marrom, Verde, Vermelho, Dourado; R2=Amarelo, Violeta, Laranja, Dourado; R3=Vermelho, Verde, Vermelho, Dourado; R4=Branco, Preto, Vermelho, Dourado; Modelo do Circuito R1 R2 9 V R3 R4 - Para calcular a tensão em cada resistor neste circuito, onde os resistores encontram-se em série, podemos utilizar a Lei de Ohm, mas antes devemos calcular a corrente do circuito realizando associação dos resistores em série. Teremos: Associação dos resistores em série: Calculo da Corrente do Circuito, utilizando a Lei de Ohm , teremos: - Calculo da Tensão em cada resistor: Para o Resistor Em temos a tensão de 0,76 V Para o Resistor Em temos a tensão de 2,36 V Para o Resistor Em temos a tensão de 1,26 V Para o Resistor Em temos a tensão de 4,51 V 3 – Calcule a tensão do ponto A e do ponto B em relação ao terra de cada circuito. Calcule a tensão , como sendo a diferença de potencial (tensão) entre os dois pontos. Modelo do Circuito R3 33 KΩ B R4 10 KΩ R1 25 KΩ A R2 47 KΩ Para o Circuito A: 1° - Criar uma resistência equivalente de e 2° - Calcular a corrente do Circuito A, através da Lei de Ohm. 3° - Calcular a Tensão em , também utilizando a Lei de Ohm. = 34,5 V 4° - Para calcular a tensão no Ponto A, será a tensão total do Circuito (100 V), menos a tensão perdida no resistor . Para o Circuito B: 1° - Criar uma resistência equivalente de e 2° - Calcular a corrente do Circuito B, através da Lei de Ohm. 3° - Calcular a Tensão em , também utilizando a Lei de Ohm. = 76,56 V 4° - Para calcular a tensão no Ponto B, será a tensão total do Circuito (100 V), menos a tensão perdida no resistor . Calcular a Diferença de Potencial entre - A Diferença de Potencial - é: 42,06 V 4 – Determine um possível conjunto de resistores que poderiam dar a seguinte divisão de corrente. 5 – Em que sentido, horário ou anti-horário, você deve mover o potenciômetro para aumentar a corrente em . 6 – Calcule a mínima e a máxima tensão que cada resistor irá apresentar de acordo com a posição do potenciômetro. 7 – Identifique quais elementos do circuito abaixo estão em série e quais estão em paralelo uns com os outros. Modelo do Circuito Lamp. Neon L1 Bateria R1 SW 1 Em paralelo temos e a Lamp. Neon, pois estão conectados pelos mesmo dois nós. Já os elementos e estão ligados em série, pois compartilham exclusivamente de um único nó. Também podemos afirmar que e a Lamp. Neon estão em paralelo com a Bateria do circuito, pois também estão conectados pelos mesmo dois nós. 8 – Complete a tabela de valores: 12,6 V 2,4 V 2,4 V 15 V 21,42 KΩ Modelo do Circuito 15 V 15 V Para resolver o Circuito, começamos com os seguintes passos: 1° - Calcular a resistência equivalente em paralelo - , teremos: 2° - Calcular a associação das resistências em série - 3° Calcular a corrente do Circuito, utilizando a Lei de Ohm. Para , Temos a corrente de A tensão em , usando a Lei de Ohm. A Potencia em será: Para e Temos que a fonte fornece 15 V onde permanecem retidos em restando para e uma vez que, os mesmo estão em série. Tensão em e Corrente em e , usando Lei de Ohm para calcular: Potencia em e , teremos: 9 – Calcule as quedas de tensão , , e Modelo do Circuito A B 150 Ω C 470 Ω 1200 Ω D Criar uma resistência equivalente com as resistências e 150 Ω 1,5 V 337,72 Ω || Para calcular a resistência equivalente usamos o método de associação de resistência em paralelo. Criar uma resistência total, utilizando o método de associação de resistência em série, com a e 487, 72 Ω 1,5 V 1 – Depois de realizar a associação dos resistores e determinar o valor da resistência total, calculamos a corrente do circuito, utilizando a Lei de Ohm. 2 – Com esses dados podemos calcular as quedas de tensões solicitadas no enunciado: Para A queda de tensão em Para A queda de tensão em Para A queda de tensão em Para A queda de tensão em 10 – Calcule a corrente total fornecida pela fonte. Modelo do Circuito com a transformação de fonte de corrente em fonte de tesão 4700 Ω 3300 Ω 2700 Ω 1500 Ω 2,71 V V Utilizou-se da transformação de fonte de corrente para fonte de tensão. O desenho mostra um voltímetro que está ligado paralelamente à resistência . O desenho mostra uma tensão de 2,71 V no resistor , então podemos calcular a corrente que passar em utilizando a Lei de Ohm. Sabendo que a corrente do resistor , podemos afirmar que é a mesma corrente que passa por todo o circuito. Pois, a corrente de um circuito elétrico que possui resistores conectados em série é a mesma em todos. A corrente fornecida pela fonte é de: 11 – Determine a corrente do circuito, se R1 = 10 Ohms e a tensão da bateria é 20 Volts. O elemento C1 tem resistência de 20 Ohms. Modelo do Circuito Switch ON A 10 Ω 20 Ω De acordo com o circuito, fica claro que o Amperímetro foi ligado em paralelo com a resistência e com o outro elemento do circuito que também oferece resistência e que foi chamado de . O Amperímetro deveria ter sido montado em série como ramo do circuito, já que não oferece resistência à passagem de corrente. Quando a corrente sai da fonte de alimentação, esta passa pelo Switch ON, a corrente chega onde estão às três opções que passagem , , e o Amperímetro. A corrente passará toda pelo Amperímetro, pois o mesmo não oferece resistência a passagem de corrente. Então de acordo com a Lei de Ohm: Se a resistência for igual a 0 (zero), a corrente tenderá a infinito. 12 – Complete a tabela de valores. 13, 74 V 18,26 V 13, 74 V 32 V - 32 V 0,017 A 0,018 A 0,014 A - 0, 033A 0,23 W 0,32 W 0,021 W 0,44 W - 1,011 W 1 – Devemos desenhar o modelo do circuito: 2.2 KΩ 630 Ω 8.6 KΩ 790 Ω 32 V 1 KΩ 2 – Criar uma resistência equivalente usando o método de associação de resistências com os resistores e , que estão em paralelo. Teremos agora o seguinte modelo de circuito: 2200 Ω 630 Ω 723,50 Ω 1000 Ω 32 V 3 – Criar uma única resistência fazendo associação em série com os resistores e , encontrando assim o resistor, que chamaremos de Agora temos o seguinte modelo de circuito, contendo a resistência total e quando analisamos que está em paralelo com um curto circuito, o resistor não funcionará, pois toda a corrente passará pelo curto circuito.1723, 50 Ω 2200 Ω 32 V De tal modo está em paralelo com , podemos então fazer novamente uma associação de resistores em paralelo, gerando . Teremos então um seguinte circuito: 32 V 966, 40 Ω 4 - Com esses dados podemos calcular a corrente total existente no circuito, utilizando a Lei de Ohm. 5 – Podemos agora calcular a corrente na resistência , pois já temos o valor do resistor e a tensão que chega nele. 32 V 32 V Usando a Lei de Ohm teremos: 6 – Primeiro calculamos a queda de tensão em , utilizando a Lei de Ohm. 7 – Para calcular a queda de tensão em , devemos subtrair a tensão total do circuito 32 V pela queda de tensão em , então teremos: 8 – Para calcular a corrente em e , que estão em paralelo utilizamos a , pois será a mesma para ambos. Utilizamos a Lei de Ohm. 9 – Para calcular a corrente no resistor , utilizamos a queda de tensão . 10 – Para calcular a potencia, dos resistores utilizamos Para Para Para Para
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