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6. Corrente e Circuitos FÍSICA GERAL III v. 18.2.5 Física Geral 3 | PUC Minas • Resistência de um condutor• Corrente elétrica • Densidade de corrente • Velocidade de deriva 2 Revisão e resumo Física Geral 3 | PUC Minas 3 Física Geral 3 | PUC Minas 4 Física Geral 3 | PUC Minas 5 Física Geral 3 | PUC Minas • Dissipação resistiva •Semicondutores •Supercondutores • Variação de ρ com a temperatura • Resistividade de um metal • Potência 6 Revisão e resumo Física Geral 3 | PUC Minas • Potência •Resistências em série • Força eletromotriz • Análise de circuitos • Regra das Malhas • Regra dos Nós • Circuitos com uma malha 7 Revisão e resumo Física Geral 3 | PUC Minas • Circuitos RC (descarregando)• Resistência em paralelo •Circuitos RC 8 Revisão e resumo DENSIDADE DE CORRENTE Física Geral 3 | PUC Minas 1. Tanto a corrente quanto a densidade de corrente têm direções e sentidos associados a elas. Elas são vetores? a. Somente a corrente é um vetor. b. Somente a densidade de corrente é um vetor. c. Ambas são vetores. d. Nenhuma das duas é um vetor. 10 Física Geral 3 | PUC Minas 1. Tanto a corrente quanto a densidade de corrente têm direções e sentidos associados a elas. Elas são vetores? a. Somente a corrente é um vetor. b. Somente a densidade de corrente é um vetor. c. Ambas são vetores. d. Nenhuma das duas é um vetor. 11 Física Geral 3 | PUC Minas 2. Em uma lanterna, a luz é emitida quando uma corrente elétrica é fornecida pela bateria e passa pelo filamento da lâmpada. A corrente elétrica que entra no filamento é a. maior b. menor c. igual à corrente elétrica que sai dele. 12 Física Geral 3 | PUC Minas 2. Em uma lanterna, a luz é emitida quando uma corrente elétrica é fornecida pela bateria e passa pelo filamento da lâmpada. A corrente elétrica que entra no filamento é a. maior b. menor c. igual à corrente elétrica que sai dele. 13 Física Geral 3 | PUC Minas 3. Uma corrente flui através de um longo condutor cilíndrico. Em que sentido a corrente (convencional) flui? a. Em direção à extremidade com o maior potencial. b. Em direção à extremidade com o menor potencial. c. Nem (a) nem (b), uma vez que a superfície de um condutor é um equipotencial. 14 Física Geral 3 | PUC Minas 3. Uma corrente flui através de um longo condutor cilíndrico. Em que sentido a corrente (convencional) flui? a. Em direção à extremidade com o maior potencial. b. Em direção à extremidade com o menor potencial. c. Nem (a) nem (b), uma vez que a superfície de um condutor é um equipotencial. 15 Física Geral 3 | PUC Minas 4. Como a velocidade de deriva dos elétrons varia à medida que eles se movem através de um resistor? a. Ela aumenta. b. Ela diminui. c. Ela permanece constante. 16 Física Geral 3 | PUC Minas 4. Como a velocidade de deriva dos elétrons varia à medida que eles se movem através de um resistor? a. Ela aumenta. b. Ela diminui. c. Ela permanece constante. 17 Física Geral 3 | PUC Minas 5. Uma corrente de 250 mA atravessa um fio de 4 mm². Determine a. A carga que atravessa uma seção do fio por segundo. b. Quantos elétrons atravessam o fio por segundo. c. A densidade de corrente no fio. 18 Física Geral 3 | PUC Minas 5. Uma corrente de 250 mA atravessa um fio de 4 mm². Determine a. A carga que atravessa uma seção do fio por segundo. b. Quantos elétrons atravessam o fio por segundo. c. A densidade de corrente no fio. R: (a) q = 0,250 C; (b) 1,56 x 1018 elétrons; (c) J = 6,25 x 104 A/m² 19 Física Geral 3 | PUC Minas 6. A figura mostra elétrons de condução que se movem para a esquerda em um fio. Determine se o sentido das grandezas a seguir é para a esquerda ou para a direita: a. a corrente i; b. a densidade de corrente J; c. o campo elétrico no interior do fio. 20 Física Geral 3 | PUC Minas 6. A figura mostra elétrons de condução que se movem para a esquerda em um fio. Determine se o sentido das grandezas a seguir é para a esquerda ou para a direita: a. a corrente i; b. a densidade de corrente J; c. o campo elétrico no interior do fio. R: (a) Direita; (b) Direita; (c) Direita. 21 RESISTÊNCIA E RESISTIVIDADE Física Geral 3 | PUC Minas 7. Um bastão cilíndrico possui resistência R. Se nós triplicarmos seu comprimento e seu diâmetro, qual é sua nova resistência, em termos de R? a. R/9 b. R/3 c. R d. 3R e. 9R 23 Física Geral 3 | PUC Minas 7. Um bastão cilíndrico possui resistência R. Se nós triplicarmos seu comprimento e seu diâmetro, qual é sua nova resistência, em termos de R? a. R/9 b. R/3 c. R d. 3R e. 9R 24 Física Geral 3 | PUC Minas 8. Um bastão cilíndrico possui resistividade ρ. Se nós triplicarmos seu comprimento e seu diâmetro, qual é sua nova resistividade, em termos de ρ ? a. ρ/9 b. ρ/3 c. ρ d. 3ρ e. 9ρ 25 Física Geral 3 | PUC Minas 8. Um bastão cilíndrico possui resistividade ρ. Se nós triplicarmos seu comprimento e seu diâmetro, qual é sua nova resistividade, em termos de ρ ? a. ρ/9 b. ρ/3 c. ρ d. 3ρ e. 9ρ 26 Física Geral 3 | PUC Minas 9. A resistividade da maioria dos condutores aumenta com a temperatura. Uma razão plausível é que, em um condutor, a. A densidade de elétrons varia com a temperatura. b. A carga em cada elétron varia com a temperatura. c. O tempo entre colisões varia com a temperatura. d. A massa do elétron varia com a temperatura. 27 Física Geral 3 | PUC Minas 9. A resistividade da maioria dos condutores aumenta com a temperatura. Uma razão plausível é que, em um condutor, a. A densidade de elétrons varia com a temperatura. b. A carga em cada elétron varia com a temperatura. c. O tempo entre colisões varia com a temperatura. d. A massa do elétron varia com a temperatura. 28 A LEI DE OHM Física Geral 3 | PUC Minas 10. Uma diferença de potencial de 6,0 V é aplicada em um resistor, gerando uma corrente de 2,0 mA. Determine a resistência do dispositivo. 30 Física Geral 3 | PUC Minas 10. Uma diferença de potencial de 6,0 V é aplicada em um resistor, gerando uma corrente de 2,0 mA. Determine a resistência do dispositivo. R: R = 3,0 x 103 Ω 31 Física Geral 3 | PUC Minas 11. Um estudante varia a tensão aplicada em dois resistores, A e B, e mede as respectivas correntes. Em seguida, ele constrói um gráfico de V x i, conforme mostrado abaixo. Qual dos resistores possui maior resistência? a. A b. B c. As duas resistências são iguais. 32 V i A B Física Geral 3 | PUC Minas 11. Um estudante varia a tensão aplicada em dois resistores, A e B, e mede as respectivas correntes. Em seguida, ele constrói um gráfico de V x i, conforme mostrado abaixo. Qual dos resistores possui maior resistência? a. A b. B c. As duas resistências são iguais. 33 V i A B POTÊNCIA Física Geral 3 | PUC Minas 12. Uma lâmpada comum é de 60 W, sendo projetada para operar em um circuito de 110 V. Durante um escurecimento parcial, foi observado que a potência de saída da lâmpada baixou para 30 W. A que percentagem do valor original a tensão baixou? a. 75% b. 70% c. 50% d. 33% 35 Física Geral 3 | PUC Minas 12. Uma lâmpada comum é de 60 W, sendo projetada para operar em um circuito de 110 V. Durante um escurecimento parcial, foi observado que a potência de saída da lâmpada baixou para 30 W. A que percentagem do valor original a tensão baixou? a. 75% b. 70% c. 50% d. 33% 36 Física Geral 3 | PUC Minas 13. Uma diferença de potencial de 6,0 V é aplicada em um resistor, obtendo-se assim uma corrente de 1,5 mA. a. Determine a potência dissipada por efeito Joule. b. Calcule a resistência do dispositivo. c. Se o resistor for trocado por outro com o dobro da resistência, determine a nova potência dissipada se a tensão for mantida constante. Compare seu resultado com o obtido na letra a. 37 Física Geral 3 | PUC Minas 13. Uma diferença de potencial de 6,0 V é aplicadaem um resistor, obtendo-se assim uma corrente de 1,5 mA. a. Determine a potência dissipada por efeito Joule. b. Calcule a resistência do dispositivo. c. Se o resistor for trocado por outro com o dobro da resistência, determine a nova potência dissipada se a tensão for mantida constante. Compare seu resultado com o obtido na letra a. R: (a) P = 9,0 x 10-3 W; (b) 4,0 x 103 Ω; (c) P’ = P/2 = 4,5 x 10-3 W 38 Física Geral 3 | PUC Minas 14. Um chuveiro comum possui três modos de funcionamento: desligado, verão e inverno. No modo verão, a potência média dissipada é de 3.000 W, enquanto no modo inverno é de 4.500 W. Considere uma tensão de 220 V. a. Explique o que ocorre no chuveiro quando ele está no modo desligado. b. Calcule a resistência do chuveiro no modo verão. c. Calcule a resistência do chuveiro no modo inverno. d. Qual resistência você esperava que fosse maior? 39 Física Geral 3 | PUC Minas 14. Um chuveiro comum possui três modos de funcionamento: desligado, verão e inverno. No modo verão, a potência média dissipada é de 3.000 W, enquanto no modo inverno é de 4.500 W. Considere uma tensão de 220 V. a. Explique o que ocorre no chuveiro quando ele está no modo desligado. b. Calcule a resistência do chuveiro no modo verão. c. Calcule a resistência do chuveiro no modo inverno. d. Qual resistência você esperava que fosse maior? R: (a) Não passa corrente no resistor; (b) R = 16,1 Ω; (c) R = 10,8 Ω; (d) A resistência menor no modo inverno faz com que a corrente seja maior, e P = Ri², logo a potência aumenta. 40 Física Geral 3 | PUC Minas 15. Uma lâmpada incandescente possui especificações “110 V; 60 W”. Se ligarmos essa lâmpada em uma rede de 110 V, e depois ligarmos a mesma lâmpada em uma rede de 220 V, seu brilho será a. Quatro vezes menor. b. Duas vezes menor. c. Igual. d. Duas vezes maior. e. Quatro vezes maior. 41 Física Geral 3 | PUC Minas 15. Uma lâmpada incandescente possui especificações “110 V; 60 W”. Se ligarmos essa lâmpada em uma rede de 110 V, e depois ligarmos a mesma lâmpada em uma rede de 220 V, seu brilho será a. Quatro vezes menor. b. Duas vezes menor. c. Igual. d. Duas vezes maior. e. Quatro vezes maior. 42 Física Geral 3 | PUC Minas 16. Uma lâmpada incandescente possui especificações “220 V; 60 W”. Se ligarmos essa lâmpada em uma rede de 220 V, e depois ligarmos a mesma lâmpada em uma rede de 110 V, seu brilho será a. Quatro vezes menor. b. Duas vezes menor. c. Igual. d. Duas vezes maior. e. Quatro vezes maior. 43 Física Geral 3 | PUC Minas 16. Uma lâmpada incandescente possui especificações “220 V; 60 W”. Se ligarmos essa lâmpada em uma rede de 220 V, e depois ligarmos a mesma lâmpada em uma rede de 110 V, seu brilho será a. Quatro vezes menor. b. Duas vezes menor. c. Igual. d. Duas vezes maior. e. Quatro vezes maior. 44 Física Geral 3 | PUC Minas 17. A conta de energia elétrica especifica o consumo de energia em kWh. a. A unidade kWh é utilizada para medir energia ou potência? b. Determine quantos joules de energia correspondem a 1 kWh. 45 Física Geral 3 | PUC Minas 17. A conta de energia elétrica especifica o consumo de energia em kWh. a. A unidade kWh é utilizada para medir energia ou potência? b. Determine quantos joules de energia correspondem a 1 kWh. R: (a) Energia; (b) E = 3,6 x 106 J 46 FORÇA ELETROMOTRIZ Física Geral 3 | PUC Minas 18. Qual é a unidade de ε, a força eletromotriz? a. Fems b. Joules c. Volts d. Newtons 48 Física Geral 3 | PUC Minas 18. Qual é a unidade de ε, a força eletromotriz? a. Fems b. Joules c. Volts d. Newtons 49 RESISTORES EM SÉRIE Física Geral 3 | PUC Minas 20. Dois resistores R 1 e R 2 são conectados em série. Suponha que R 1 < R 2 . A resistência equivalente deste arranjo é R, onde a. R < R 1 /2. b. R 1 /2 < R < R 1 . c. R 1 < R < R 2 . d. R 2 < R < 2 R 2 . e. 2 R 2 < R. 51 Física Geral 3 | PUC Minas 20. Dois resistores R 1 e R 2 são conectados em série. Suponha que R 1 < R 2 . A resistência equivalente deste arranjo é R, onde a. R < R 1 /2. b. R 1 /2 < R < R 1 . c. R 1 < R < R 2 . d. R 2 < R < 2 R 2 . e. 2 R 2 < R. 52 Física Geral 3 | PUC Minas 21. O circuito abaixo consiste de duas lâmpadas idênticas brilhando com a mesma intensidade, e uma bateria de 12 V. Quando a chave é fechada, o brilho da lâmpada A a. aumenta. b. permanece constante. c. diminui. 53 Física Geral 3 | PUC Minas 21. O circuito abaixo consiste de duas lâmpadas idênticas brilhando com a mesma intensidade, e uma bateria de 12 V. Quando a chave é fechada, o brilho da lâmpada A a. aumenta. b. permanece constante. c. diminui. 54 Física Geral 3 | PUC Minas 22. Um resistor de valor constante R está em série com um resistor variável e uma bateria ideal. Originalmente as resistências são iguais. À medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a corrente que atravessa o resistor variável a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 55 Física Geral 3 | PUC Minas 22. Um resistor de valor constante R está em série com um resistor variável e uma bateria ideal. Originalmente as resistências são iguais. À medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a corrente que atravessa o resistor variável a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 56 Física Geral 3 | PUC Minas 23. Ainda sobre a situação anterior, à medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a diferença de potencial entre os terminais do resistor de valor constante R a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 57 Física Geral 3 | PUC Minas 23. Ainda sobre a situação anterior, à medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a diferença de potencial entre os terminais do resistor de valor constante R a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 58 RESISTORES EM PARALELO Física Geral 3 | PUC Minas 24. Dois resistores R 1 e R 2 são conectados em paralelo. Suponha que R 1 < R 2 . A resistência equivalente deste arranjo é R, onde a. R < R 1 /2. b. R 1 /2 < R < R 1 . c. R 1 < R < R 2 . d. R 2 < R < 2 R 2 . e. 2 R 2 < R. 60 Física Geral 3 | PUC Minas 24. Dois resistores R 1 e R 2 são conectados em paralelo. Suponha que R 1 < R 2 . A resistência equivalente deste arranjo é R, onde a. R < R 1 /2. b. R 1 /2 < R < R 1 . c. R 1 < R < R 2 . d. R 2 < R < 2 R 2 . e. 2 R 2 < R. 61 Física Geral 3 | PUC Minas 25. Se as quatro lâmpadas na figura são idênticas, qual circuito emite maior quantidade total de luz? a. Circuito I b. Circuito II c. Os dois emitem a mesma quantidade de luz 62 Física Geral 3 | PUC Minas 25. Se as quatro lâmpadas na figura são idênticas, qual circuito emite maior quantidade total de luz? a. Circuito I b. Circuito II c. Os dois emitem a mesma quantidade de luz 63 Física Geral 3 | PUC Minas 26. Dado o circuito abaixo, calcule a. a resistência equivalente. b. a corrente total fornecida pela bateria. c. a corrente em cada resistor. d. a queda de potencial em cada resistor. 64 Física Geral 3 | PUC Minas 26. Dado o circuito abaixo, calcule a. a resistência equivalente. b. a corrente total fornecida pela bateria. c. a corrente em cada resistor. d. a queda de potencial em cada resistor. R: (a) R = 6,0 Ω; (b) i = 3,0 A; (c) i = 3,0 A, 1,0 A e 2,0 A; (d) V = 12 V, 6,0 V e 6,0 V 65 Física Geral 3 | PUC Minas 27. Sabendo que a bateria do circuito abaixo é ideal e fornece uma fem de 12,0 V, e que R 1 = R 2 = 20,0 W, R 3 = 30 W e R 4 = 8,0W, determine a corrente em cada resistor usando a análise de resistências equivalentes. 66 Física Geral 3 | PUC Minas27. Sabendo que a bateria do circuito abaixo é ideal e fornece uma fem de 12,0 V, e que R 1 = R 2 = 20,0 W, R 3 = 30 W e R 4 = 8,0W, determine a corrente em cada resistor usando a análise de resistências equivalentes. R: i 1 = i 4 = 0,30 A, i 2 = 0,18 A, i 3 = 0,12 A 67 Física Geral 3 | PUC Minas 28. Suponha que as três lâmpadas abaixo tenham a mesma resistência. Sabe-se que a potência de luz emitida é proporcional à potência elétrica dissipada. Dessa forma, a potência emitida pelas lâmpadas B e C juntas é a. o dobro da potência de A. b. a metade da potência de A. c. o mesmo tanto que a potência de A. d. o quádruplo da potência de A. e. quatro vezes menor que a potência de A. 68 Física Geral 3 | PUC Minas 28. Suponha que as três lâmpadas abaixo tenham a mesma resistência. Sabe-se que a potência de luz emitida é proporcional à potência elétrica dissipada. Dessa forma, a potência emitida pelas lâmpadas B e C juntas é a. o dobro da potência de A. b. a metade da potência de A. c. o mesmo tanto que a potência de A. d. o quádruplo da potência de A. e. quatro vezes menor que a potência de A. 69 Física Geral 3 | PUC Minas 29. Um resistor de valor constante R é posto em série com um resistor variável e uma bateria real (a resistência interna não é desprezível). Originalmente, o resistor de valor constante e o resistor variável têm a mesma resistência. À medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a taxa na qual a energia é transferida para o resistor de valor constante a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 70 Física Geral 3 | PUC Minas 29. Um resistor de valor constante R é posto em série com um resistor variável e uma bateria real (a resistência interna não é desprezível). Originalmente, o resistor de valor constante e o resistor variável têm a mesma resistência. À medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a taxa na qual a energia é transferida para o resistor de valor constante a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 71 Física Geral 3 | PUC Minas 31. Um resistor de valor constante R é posto em paralelo com um resistor variável e uma bateria real (a resistência interna não é desprezível). Originalmente, o resistor de valor constante e o resistor variável têm a mesma resistência. À medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a corrente através do resistor de valor constante a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 72 Física Geral 3 | PUC Minas 31. Um resistor de valor constante R é posto em paralelo com um resistor variável e uma bateria real (a resistência interna não é desprezível). Originalmente, o resistor de valor constante e o resistor variável têm a mesma resistência. À medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a corrente através do resistor de valor constante a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 73 Física Geral 3 | PUC Minas 32. Ainda sobre a situação anterior, à medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a taxa na qual a energia é transferida para o resistor de valor constante a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 74 Física Geral 3 | PUC Minas 32. Ainda sobre a situação anterior, à medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a taxa na qual a energia é transferida para o resistor de valor constante a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 75 Física Geral 3 | PUC Minas 33. Ainda sobre a situação anterior, à medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a taxa na qual a energia é transferida para o resistor variável a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 76 Física Geral 3 | PUC Minas 33. Ainda sobre a situação anterior, à medida que a resistência do resistor variável é diminuída, a taxa na qual a energia é transferida para o resistor variável a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. d. Não pode ser determinada sem mais informações. 77 CIRCUITOS COM MAIS DE UMA MALHA Física Geral 3 | PUC Minas 34. A lei dos nós é uma consequência direta da a. Segunda lei de Newton. b. Conservação da quantidade de movimento. c. Conservação da energia. d. Conservação da carga elétrica. 79 Física Geral 3 | PUC Minas 34. A lei dos nós é uma consequência direta da a. Segunda lei de Newton. b. Conservação da quantidade de movimento. c. Conservação da energia. d. Conservação da carga elétrica. 80 Física Geral 3 | PUC Minas 35. A lei das malhas é uma consequência direta da a. Segunda lei de Newton. b. Conservação da quantidade de movimento. c. Conservação da energia. d. Conservação da carga elétrica. 81 Física Geral 3 | PUC Minas 35. A lei das malhas é uma consequência direta da a. Segunda lei de Newton. b. Conservação da quantidade de movimento. c. Conservação da energia. d. Conservação da carga elétrica. 82 Física Geral 3 | PUC Minas 36. As lâmpadas do circuito são idênticas. O que acontece com a potência nas lâmpadas quando fechamos a chave do circuito? a. A potência nas duas lâmpadas aumenta. b. A potência nas duas lâmpadas diminui. c. A potência nas duas lâmpadas não se altera. d. Apenas a potência na lâmpada A aumenta. e. Apenas a potência na lâmpada B aumenta. 83 Física Geral 3 | PUC Minas 36. As lâmpadas do circuito são idênticas. O que acontece com a potência nas lâmpadas quando fechamos a chave do circuito? a. A potência nas duas lâmpadas aumenta. b. A potência nas duas lâmpadas diminui. c. A potência nas duas lâmpadas não se altera. d. Apenas a potência na lâmpada A aumenta. e. Apenas a potência na lâmpada B aumenta. 84 Física Geral 3 | PUC Minas 37. As baterias do circuito abaixo são ideais, ε 1 = 3,0 V, ε 2 = 6,0V, R 1 = 2,0 W e R 2 = 4,0 W. a. É possível usar a análise de resistências equivalentes neste circuito? Justifique. b. Qual é a corrente em cada resistor? 85 Física Geral 3 | PUC Minas 37. As baterias do circuito abaixo são ideais, ε 1 = 3,0 V, ε 2 = 6,0V, R 1 = 2,0 W e R 2 = 4,0 W. a. É possível usar a análise de resistências equivalentes neste circuito? Justifique. b. Qual é a corrente em cada resistor? R: (a) Não, pois as fontes não estão em série; (b) i 1 = -0,50 A; i 2 = 0,25 A; i 3 = -0,25 A 86 Física Geral 3 | PUC Minas 38. Sabendo que a bateria do circuito abaixo é ideal e fornece uma fem de 12,0 V, e que R 1 = R 2 = 20,0 Ω, R 3 = 30 Ω e R 4 = 8,0 Ω, determine a corrente em cada resistor usando as Regras de Kirchhoff. 87 Física Geral 3 | PUC Minas 38. Sabendo que a bateria do circuito abaixo é ideal e fornece uma fem de 12,0 V, e que R 1 = R 2 = 20,0 Ω, R 3 = 30 Ω e R 4 = 8,0 Ω, determine a corrente em cada resistor usando as Regras de Kirchhoff. R: i 1 = 0,30 A = i 4 , i 2 = 0,12 A, i 3 = 0,18 A 88 O AMPERÍMETRO E O VOLTÍMETRO Física Geral 3 | PUC Minas 40. Quais serão os valores de corrente e tensão medidos pelo amperímetro e pelo voltímetro no circuito abaixo? a. 1,0 A e 4,0 V b. 1,0 A e 2,0 V c. 2,0 A e 4,0 V d. 2,0 A e 2,0 V e. 4,0 A e 2,0 V 90 Física Geral 3 | PUC Minas 40. Quais serão os valores de corrente e tensão medidos pelo amperímetro e pelo voltímetro no circuito abaixo? a. 1,0 A e 4,0 V b. 1,0 A e 2,0 V c. 2,0 A e 4,0 V d. 2,0 A e 2,0 V e. 4,0 A e 2,0 V 91 Física Geral 3 | PUC Minas 41. Quais serão os valores de corrente e tensão medidos pelo amperímetro e pelo voltímetro no circuito abaixo? a. 0 A e 4,0 V b. 2,0 A e 2,0 V c. 2,0 A e 4,0 V d. 4,0 A e 2,0 V e. 4,0 A e 0 V 92 Física Geral 3 | PUC Minas41. Quais serão os valores de corrente e tensão medidos pelo amperímetro e pelo voltímetro no circuito abaixo? a. 0 A e 4,0 V b. 2,0 A e 2,0 V c. 2,0 A e 4,0 V d. 4,0 A e 2,0 V e. 4,0 A e 0 V 93 CIRCUITOS RC Física Geral 3 | PUC Minas 42. Um resistor, um capacitor, uma chave e uma bateria ideal estão em série. Originalmente, o capacitor está descarregado. A chave é então fechada, permitindo a passagem de corrente pelo circuito. Enquanto a corrente está fluindo, a diferença de potencial entre os terminais do resistor a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. 95 Física Geral 3 | PUC Minas 42. Um resistor, um capacitor, uma chave e uma bateria ideal estão em série. Originalmente, o capacitor está descarregado. A chave é então fechada, permitindo a passagem de corrente pelo circuito. Enquanto a corrente está fluindo, a diferença de potencial entre os terminais do resistor a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. 96 Física Geral 3 | PUC Minas 43. Ainda sobre a situação anterior, enquanto a corrente está fluindo, a diferença de potencial entre os terminais do capacitor a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. 97 Física Geral 3 | PUC Minas 43. Ainda sobre a situação anterior, enquanto a corrente está fluindo, a diferença de potencial entre os terminais do capacitor a. Aumenta. b. Diminui. c. Permanece constante. 98 Física Geral 3 | PUC Minas 44. Um circuito simples consiste de um resistor R, um capacitor C carregado com um potencial V 0 , e uma chave que está inicialmente aberta. Imediatamente após fechar a chave, a corrente no circuito é a. V 0 /R. b. zero. c. É necessário mais informações. 99 Física Geral 3 | PUC Minas 44. Um circuito simples consiste de um resistor R, um capacitor C carregado com um potencial V 0 , e uma chave que está inicialmente aberta. Imediatamente após fechar a chave, a corrente no circuito é a. V 0 /R. b. zero. c. É necessário mais informações. 100 Física Geral 3 | PUC Minas 46. Um capacitor é carregado conectando-o em série com um resistor e uma bateria ideal. A bateria fornece energia a uma taxa P(t), a energia dissipada no resistor varia a uma taxa P R (t) e o capacitor armazena energia a uma taxa P C (t). Qual das seguintes afirmativas é verdadeira? a. P R (t) + P C (t) > P(t) para qualquer instante do carregamento. b. P R (t) + P C (t) < P(t) para qualquer instante do carregamento. c. P R (t) + P C (t) = P(t) para qualquer instante do carregamento. d. P R (t) + P C (t) > P(t) apenas no início do carregamento. e. P R (t) + P C (t) < P(t) apenas no início do carregamento. f. P R (t) + P C (t) = P(t) apenas no início do carregamento. 101 Física Geral 3 | PUC Minas 46. Um capacitor é carregado conectando-o em série com um resistor e uma bateria ideal. A bateria fornece energia a uma taxa P(t), a energia dissipada no resistor varia a uma taxa P R (t) e o capacitor armazena energia a uma taxa P C (t). Qual das seguintes afirmativas é verdadeira? a. P R (t) + P C (t) > P(t) para qualquer instante do carregamento. b. P R (t) + P C (t) < P(t) para qualquer instante do carregamento. c. P R (t) + P C (t) = P(t) para qualquer instante do carregamento. d. P R (t) + P C (t) > P(t) apenas no início do carregamento. e. P R (t) + P C (t) < P(t) apenas no início do carregamento. f. P R (t) + P C (t) = P(t) apenas no início do carregamento. 102 Física Geral 3 | PUC Minas 47. Um circuito RC é composto por uma bateria de 6,0 V, um capacitor de 1,0 x 10-3 F, um resistor de 20 kW e uma chave S aberta. Considerando que o capacitor inicialmente está descarregado, determine o tempo necessário para que ele esteja com 95% de sua carga máxima quando a chave S é fechada. 103 Física Geral 3 | PUC Minas 47. Um circuito RC é composto por uma bateria de 6,0 V, um capacitor de 1,0 x 10-3 F, um resistor de 20 kW e uma chave S aberta. Considerando que o capacitor inicialmente está descarregado, determine o tempo necessário para que ele esteja com 95% de sua carga máxima quando a chave S é fechada. R: t = 59,9 s 104 Física Geral 3 | PUC Minas 48. Um circuito é composto por um resistor de 20 kW, um capacitor de 1,0 x 10-3 F com tensão entre suas placas de 6,0 V e uma chave S aberta. Determine o tempo necessário para que ele perca 95% de sua carga inicial após a chave S ser fechada. 105 Física Geral 3 | PUC Minas 48. Um circuito é composto por um resistor de 20 kW, um capacitor de 1,0 x 10-3 F com tensão entre suas placas de 6,0 V e uma chave S aberta. Determine o tempo necessário para que ele perca 95% de sua carga inicial após a chave S ser fechada. R: t = 59,9 s 106 Física Geral 3 | PUC Minas E. Dadas as equações do circuito RC, esboce os gráficos de i x t e de q x t para o capacitor no processo de carga e de descarga. 107