Compreendendo a Física - Vol. 3

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ou seja, a tensão ou diferença de potencial em 
que o aparelho deve ser ligado, que sempre é maior 
do que o \u201cnecessário\u201d (as aspas indicam denomina-
ção provisória; mais adiante, no capítulo 7, ela será 
definida como força contraeletromotriz) para com-
pensar as perdas decorrentes da resistência interna 
do aparelho.
Às vezes, no lugar da potência, é fornecida a 
corrente elétrica, sobretudo para equipamentos 
eletrônicos ou aparelhos que funcionam a pilha 
ou bateria. Equipamentos importados ou fabri-
cados para exportação devem ter especificada, 
também, a frequência de variação da diferença de 
potencial. 
Alguns países, como o Brasil, adotam a fre- 
quência de 60 Hz, outros adotam 50 Hz. Esse últi-
mo dado não aparece nos exercícios que apresen-
tamos no volume 3 porque só se aplica a circuitos 
de corrente alternada.
CUIDADO
ENERGIA DE MICRO-ONDAS
NÃO REMOVA O GABINETE
ATENÇÃO
\u2022 A MANUTENÇÃO DESTE APARELHO DEVERÁ SER EXECUTADA POR 
TÉCNICOS DAS OFICINAS AUTORIZADAS.
\u2022 NÃO REMOVA O GABINETE COM O APARELHO CONECTADO, PARA NÃO 
EXPOR O TÉCNICO A DESCARGAS DE ALTA-TENSÃO.
\u2022 UTILIZE O FIO TERRA PARA SUA MAIOR SEGURANÇA.
FORNO MICRO-ONDAS MODELO: NN-G69BH
TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO: 120V 60 Hz
FREQUÊNCIA DE MICRO-ONDAS: 2.450 MHz
POTÊNCIA DE SAÍDA / CONSUMO: (MICRO-ONDAS) 900 W / 1.450 W
 (RESISTÊNCIA) 800 W / 860 W
PRODUZIDO NO POLO INDUSTRIAL DE MANAUS
INDÚSTRIA BRASILEIRA
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106 UNIDADE 2 \u2013 ElETrODINÂMICA
E X E R C Í C I O S R E S O LV I D O S
1. Um resistor, submetido à diferença de potencial de
3,0 V, é percorrido por uma corrente elétrica de in-
tensidade i \ue035 0,20 A. Determine:
a) a potência dissipada por esse resistor;
b) a potência dissipada por esse resistor quando 
é percorrido por uma corrente de intensidade 
i \ue035 2,0 A, supondo que sua resistência seja cons-
tante.
resolução
a) Basta aplicar a expressão da potência elétrica, 
P \ue035 Vi.
 Para V \ue035 3,0 V e i \ue035 0,20 A, temos:
 P \ue035 3,0 \ue03f 0,20 \u21d2 P \ue035 0,60 W
b) Da definição de resistência elétrica, R \ue035 
V
i
, aplica-
mos os valores do item a (admitimos que a resis-
tência do resistor tem valor constante), obtendo:
 R \ue035 
3,0
0,20
 \u21d2 R \ue035 15 V
 Aplicando agora a expressão P \ue035 Ri 2, para
i \ue035 2,0 A, temos:
 P \ue035 15 \ue03f 2,02 \u21d2 P \ue035 60 W
 Observação: A intensidade da corrente elétrica 
tornou-se 10 vezes maior (de 0,20 A para 2,0 A), 
enquanto a potência dissipada tornou-se 100 vezes 
maior (de 0,60 W para 60 W), pois a potência dissi-
pada depende do quadrado do valor da intensidade 
da corrente.
2. Um ebulidor é capaz de levar 1,0 L de água (1,0 kg) 
de 20 oC a 100 oC em 3,0 min. Calcule:
a) a potência dissipada por esse ebulidor;
b) o consumo mensal de energia elétrica desse 
ebulidor, supondo que ele seja utilizado em média 
10 min por dia.
 (Dado: calor específico da água: c \ue035 4,2 \ue03f 103 J/kg \ue03f oC.)
resolução 
a) Admitimos que todo o calor fornecido seja absor-
vido pela água, lembrando que Q \ue035 cmDT (veja 
capítulo 14, volume 2; usamos DT em vez de Dt 
para não confundir com o intervalo de tempo, 
representado por Dt). 
 Assim, temos para m \ue035 1,0 kg,
 c \ue035 4,2 \ue03f 103 J/kg \ue03f oC e DT \ue035 100 \ue032 20 \ue035 80 oC:
 Q \ue035 4,2 \ue03f 103 \ue03f 1,0 \ue03f 80 \u21d2 Q \ue035 3,4 \ue03f 105 J
 Como P \ue035 
\u3c4
Dt
, Dt \ue035 3,0 min \ue035 180 s e \u3c4 \ue035 Q,
temos: 
 P \ue035 
3,4 \ue03f 105
180
 \u21d2 P \ue035 1,9 \ue03f 103 W \ue035 1,9 kW (com 
dois algarismos significativos)
b) Como o ebulidor funciona em média 10 min por dia, 
portanto 300 min ou 5,0 h por mês, a energia elé-
trica consumida, dada pela expressão E \ue035 PDt, é:
 E \ue035 1,9 \ue03f 5,0 \u21d2 E \ue035 9,5 kWh
 Observação: Nos exercícios resolvidos 1 e 2, con-
sideramos apenas a potência consumida. Não nos 
preocupamos com o rendimento, que será aborda-
do no próximo capítulo.
3. Um estudante se propõe a economizar energia elé-
trica em sua casa e a sua primeira resolução é redu-
zir o tempo de banho e a potência do chuveiro. Em 
vez de meia hora por dia com o chuveiro na posição 
inverno, cuja potência é 5 400 W, ele resolve tomar 
banhos de quinze minutos com o chuveiro na posi-
ção verão, cuja potência é 3 000 W. Qual é a econo-
mia mensal de energia elétrica, em quilowatt-hora, 
que ele vai conseguir se cumprir sua promessa?
resolução
 Se o estudante cumprir sua promessa, a redução da 
potência usada com chuveiro é:
 P \ue035 5 400 \ue032 3 000 \u21d2 P \ue035 2 400 W \ue035 2,4 kW
 Sendo 15 min \ue035 0,25 h o tempo, em horas, econo-
mizado por dia, temos:
 Dt
dia
 \ue035 0,50 \ue032 0,25 \u21d2 Dt \ue035 0,25 h
 A energia elétrica economizada por dia é:
 E
dia
 \ue035 PDt
dia
 \u21d2 E
dia
 \ue035 2,4 \ue03f 0,25 \u21d2 E
dia
 \ue035 0,60 kWh
 Logo, a energia que o estudante economiza por 
mês (30 dias), E
mês
, será:
 E
mês
 \ue035 30 \ue03f E
dia
 \u21d2 E
mês
 \ue035 30 \ue03f 0,60 \u21d2 E
mês
 \ue035 18 kWh
 Observação: Não colocamos o preço do quilowatt-
-hora por ser um valor muito variável, mas você pode 
fazer esse cálculo e avaliar, em reais, a economia que 
esse estudante faria. Basta determinar o custo do 
quilowatt-hora por meio da conta de energia elétrica 
de sua casa. Verifique.
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 CApíTUlO 6 \u2013 pOTêNCIA EléTrICA, AssOCIAçãO DE rEsIsTOrEs E rEsIsT IvIDADE 107
EXERC ÍC IOS
1. Se uma lâmpada incandescente fabricada para ser li-
gada em uma diferença de potencial de 110 V (ou 127 V) 
for ligada em uma diferença de potencial de 220 V, 
seu filamento se queima; se ocorrer o contrário, isto 
é, se uma lâmpada fabricada para ser ligada em uma 
diferença de potencial de 220 V for ligada em uma di-
ferença de potencial de 110 V (ou 127 V), ela não quei-
ma e acende com um brilho muito fraco. Explique por 
que isso acontece por meio da potência que seria dis-
sipada no filamento se ela fosse ligada nessas dife-
renças de potencial. Para facilitar a resposta, suponha 
que a resistência da lâmpada permaneça constante.
2. Um resistor, submetido a uma diferença de potencial 
de 3,0 V, dissipa uma potência de 12 W. Determine:
a) a resistência elétrica desse resistor;
b) a potência dissipada quando o resistor é percor-
rido por uma corrente de intensidade i \ue035 2,0 A, 
supondo a resistência constante.
3. Uma banheira de 100 L de água (100 kg) deve ter 
sua temperatura elevada de 20 oC para 35 oC. Utili-
za-se para isso uma resistência elétrica de 3,0 kW. 
Supondo que as perdas para o ambiente sejam 
desprezíveis, avalie:
a) o tempo necessário para esse aquecimento;
b) o consumo mensal de energia elétrica se essa 
resistência for utilizada diariamente.
 (Dado: calor específico da água: c \ue035 4,2 \ue03f 103 J/kg \ue03f oC.)
4. Uma dona de casa resolve trocar cinco lâmpadas 
incandescentes de 60 W de sua casa pelo mesmo 
número de lâmpadas fluorescentes de 12 W. Supon-
do que essas lâmpadas fiquem acesas em média 
6 horas por dia, qual a economia mensal de energia 
elétrica, em quilowatt-hora, que ela vai conseguir 
com essa troca?
Lâmpada 
incandescente 
de 60 W
S
o
m
c
h
a
i 
S
o
m
/S
h
u
tt
e
r
s
to
c
k Lâmpada 
fluorescente 
de 12 W
Wavebreakmedia/Shutterstock
2. Associação de resistores
A tecnologia moderna tem possibilitado a criação 
de dispositivos elétricos e eletrônicos muito sofisti-
cados, em que inúmeros componentes já adequada-
mente associados atendem às mais variadas exigên-
cias. Mas, em alguns casos, pode ser necessário 
associar dois ou três resistores. Por isso, é interes-
sante saber como é possível associá-los e qual o valor 
do resistor equivalente à associação.
As associações podem ser feitas colocando-se os 
resistores em série, quando todos são percorridos pela 
mesma corrente
Thiago Ribeiro
Thiago Ribeiro fez um comentário
Cadê como posso vê as resostas!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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Willy
Willy fez um comentário
cadê as respostas q paia
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Beto
Beto fez um comentário
Posso fazer download
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Beto
Beto fez um comentário
como fazer download de um livro aki
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Paulo
Paulo fez um comentário
cadê a resposta da questão
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