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LISTA DE EXERCÍCIOS – FÍSICA GERAL 3 ELETRODINÂMICA 1.Uma corrente de 5,0A percorre um resistor de 10Ω durante 4 min. Quantos a) coulombs b) elétrons passam através da seção transversal do resistor nesse intervalo de tempo? 2.Um fusível num circuito elétrico é um fio projetado para fundir e, desse modo, abrir o circuito, se a corrente exceder um valor predeterminado. Suponha que o material que compõe o fusível derreta assim que a densidade de corrente atinge 440 A/cm2. Qual deve ser o diâmetro do fio cilíndrico a ser usado para limitar a corrente a 0,5A? 3.Um determinado tubo de raios-X opera na corrente de 7,0 mA e na diferença de potencial de 80 kV. Que potência em watts é dissipada? 4.No bulbo de uma lâmpada está gravado: 60W – 220V. Estando a lâmpada ligada de acordo com as especificações, determine: a) a intensidade de corrente que percorre a mesma; b) o consumo mensal desta lâmpada se permanecer acesa durante 6 horas por dia (em kWh); c) o custo mensal, considerando 1kWh = R$ 0,347000. 5.Um determinado resistor é ligado entre os terminais de uma bateria de 3V. A potência dissipada no resistor é 0,540W. O mesmo resistor é então ligado entre os terminais de uma bateria de 1,5V. Qual a potência dissipada neste caso? 6.Um fio condutor tem um diâmetro de 1 mm, um comprimento de 2 m e uma resistência de 50 mΩ. Qual a resistividade do material? 7.Uma bobina é formada por 250 voltas de fio de cobre n° 16 (diâmetro = 1,3 mm) isolado numa única camada de forma cilíndrica cujo o raio mede 12 cm. Qual a resistência da bobina? Despreze a espessura do material isolante. (resistividade do cobre é de 1,69.10-8Ω.m). 8.Um fio com uma resistência de 6Ω é esticado de tal modo que seu novo comprimento é três vezes seu comprimento inicial. Supondo que a resistividade e a densidade do material não variem durante o processo de esticamento, determine a resistência do fio esticado. 9.Quando aplicamos 115V através de um fio, de comprimento 10 m e raio 0,30 mm, a densidade de corrente é igual a 1,4x104 A/m2. Determine a resistividade do fio. 10.Uma diferença de potencial de 120 V é aplicada a um aquecedor cuja resistência 14 Ω, quando quente. a) A que taxa a energia elétrica é transformada em calor? A 35 centavos/kWh, quanto custa para operar esse dispositivo durante 5 horas? 11.Um aquecedor de 1250W é construído para operar sob uma tensão de 115V. (a) Qual será a corrente no aquecedor? b) Qual é a resistência da bobina de aquecimento? c) Que quantidade de energia térmica é gerada pelo aquecedor em 1 h? 12.Consideramos que um determinado fio tenha uma resistência . Qual é a resistência de um outro fio, feito do mesmo material, que tenha metade do comprimento e metade do diâmetro? 13.Uma torneira elétrica tem as seguintes especificações: 1100W – 110V. Determine: a) a intensidade de corrente que deve circular pela sua resistência, quando corretamente utilizada; b) o valor de sua resistência. 14.Duas lâmpadas, L1 e L2, são associadas em paralelo. No bulbo da lâmpada L1 está gravado: 60W – 110V; e no de L2: 100W – 220V. a) Determine a resistência equivalente da associação; b) Se esta associação for ligada a uma tomada de 220V, o que ocorrerá com as lâmpadas? E se for ligada a uma tomada de 110V? (justifique sua resposta calculando a corrente que atravessa as lâmpadas em cada caso). 15.Nove fios de cobre de comprimento l e diâmetro d estão ligados em paralelo formando um único condutor composto de resistência R. Qual deverá ser o diâmetro D de um único fio de cobre de comprimento l, para que ele tenha a mesma resistência? 16.Quatro resistores de 18 Ω estão ligados em paralelo através de uma bateria ideal cuja fem é de 25 V. Qual é a corrente que percorre a bateria? 17.Duas lâmpadas, uma de resistência R1 e outra de resistência R2, R1>R2, estão ligadas a uma bateria: a) em paralelo; b) em série. Que lâmpada brilha mais (dissipa mais energia) em cada caso? 18.Aplicando uma diferença de potencial de 100V sobre um resistor de , determine: (a) Qual a intensidade de corrente que o percorre? (b) Qual a potência dissipada? (c) Se possuímos vários resistores, como o especificado e desejamos um resistor equivalente de , que tipo de associação devemos fazer? Quantos resistores serão utilizados nesta associação? Justifique sua resposta. 19. Calcule a resistência equivalente (entre os pontos A e B) nas associações abaixo. Dados: 331 RR ; 542 RR 20. Dadas as associações abaixo, determine: a) a resistência equivalente; b) a intensidade de corrente de cada resistor; c) a ddp em cada resistor. Dados: 101R 222R 183R VV 100 B A R1 R2 R3 R4 B A R2 R1 R3 R4 R2 R1 R3 V i) R1 R3 R2 V ii)
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