Física eletricidade - circuitos 01

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AULA DE FÍSICA
Eletricidade – Circuitos Elétricos
Circuitos:Resistência
+
-
Gerador
Associação de resistores:
Em série: 
Ex:	
R1 = 10 Ω
 
R2 = 15 Ω
 R3 = 20 Ω
Em paralelo: 1/5 +1/10+1/20 = 4/20 + 2/20 + 1/20
7/20= 
1/req = 7/20
Req = 20/7 = 2,85
Ex:
R3 = 20 Ω
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
	 
LEIS DE OHM
1º Lei de Ohm
U – Tensão ou potencial elétrico (V)
r – resistência elétrica (Ω)
i – corrente elétrica (A)
2º Lei de Ohm
R – Resistência elétrica (Ω)
ρ – Resistividade (Ω.m)r
L – Comprimento (m)
A – Área transversal (m²)
L
Exercícios:
1 – Um resistor ôhmico, de resistência igual a 10 Ω, é atravessado por uma corrente elétrica de 1,0 A. Determine a queda de potencial que uma corrente elétrica sofre ao passar por esse resistor e assinale a alternativa correspondente:U = R.i
U = 10 . 1
U = 10V
a) 5 V
b) 25 V
c) 15 V
d) 20 V
e) 10 V
2 – Quando atravessado por uma corrente elétrica de 1,5 mA, a diferença de potencial nos terminais de um resistor ôhmico é de 1,5 V. Assinale a alternativa que indica o módulo da resistência elétrica desse resistor:1,5 = R.(1,5.10-3)
R = 1,5/1,5.10-3
R = 1.103 Ω
a) 1.10-³ Ω
b) 1.10³ Ω
c) 1,5.10-3 Ω
d) 2,25.103 Ω
e) 1 Ω
3 – Quatro resistores ôhmicos de resistências iguais a 10 Ω, 20 Ω, 30 Ω e 40 Ω são ligados em série e depois em paralelo. Os valores obtidos para a resistência equivalente em cada um desses casos, são, respectivamente, iguais a:					 30-40 2
	 15-20 21/req = 1/10 +1/20+1/30+1/40
1/req = (12+6+4+3)/120
1/req = 25/120
Req = 120/25
a) 150 Ω e 36 Ω		 15-10 2
b) 10 Ω e 92 Ω	 15-5 3
c) 100 Ω e 4,8 Ω	 5-5 5
d) 15 Ω e 12 Ω	 1-1	120
e) 30 Ω e 90 Ω
4 – Calcule a resistência equivalente aproximada de uma associação mista em que dois resistores, de 10 Ω e 20 Ω, encontram-se associados em série a outros dois resistores, de 30 Ω e 40 Ω, associados em paralelo.20 Ω
10 Ω
a) 80 Ω
b) 47 Ω
c) 33 Ω40 Ω
30 Ω
d) 51 Ω	
e) 27 Ω
5 – Dois resistores, de resistências elétricas R1 e R2, são formados por fios metálicos, de mesmo comprimento e mesmo diâmetro, e são constituídos de materiais cujas resistividades são ρ1 e ρ2 respectivamente. Quando esses resistores são associados em paralelo e submetidos a uma bateria de tensão elétrica U, a corrente que passa pelo fio de resistência elétrica R2 é o dobro da que passa por R1. Nessas condições, a relação entre as resistividades dos materiais é
1/R2 =2/R1
R1 =2.R2
2.R2 = (ρ1.L)/A
2.(ρ2.L)/A = (ρ1.L)/A
2 ρ2 = ρ1
R1 = (ρ1.L)/A
R2 = (ρ2.L)/A
I2 = 2.i1
U/R2 = 2 U/R1
a) ρ1 = ρ2
b) ρ2 = 2. ρ1
c) ρ1 = 2. ρ2
d) ρ1 = 4. ρ2
e) ρ2 = 4. ρ1
Potência Elétrica
P – Potência elétrica (W)
E – Energia (J)
Δt – Intervalo de tempo (s)
R – Resistência (Ω)
i – Corrente elétrica (A)
U – Potencial elétrico (V)
Exercícios:
1 – Um resistor, submetido à diferença de potencial de 8,0 V, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 0,4 A. Determine:
a) a potência dissipada por esse resistor;
b) a potência dissipada por esse resistor quando ele é percorrido por uma corrente de intensidade i = 2,0 A, supondo que sua resistência seja constante.
b) R = U/i
R = 20 Ώ
P = R.i 2
P = 20.22 = 80W
 
a)
P = U.i
P = 8 . 0,4
P = 3,2W
2 – Ao aplicarmos uma diferença de potencial 9,0 V em um resistor de 3,0 Ώ, podemos dizer que a corrente elétrica fluindo pelo resistor e a potência dissipada, respectivamente, são:
b)
P = 9.3
P = 27W
 
a)
i = U/R
i = 9/3
i = 3A
a) 1,0 A e 9,0 W
b) 2,0 A e 18,0 W
c) 3,0 A e 27,0 W
d) 4,0 A e 36,0 W
e) 5,0 A e 45,0 W
Voltímetro
Aparelho utilizado para medir a diferença de potencial entre dois pontos.
É ligado sempre em paralelo com a resistência
Voltímetro Ideal = Resistência interna infinita.
Amperímetro
Aparelho utilizado para medir a intensidade de corrente elétrica
O amperímetro deve ser ligado sempre em série.
Amperímetro Ideal = Resistência interna nula.
Exercícios
1 – No trecho de circuito elétrico acima ilustrado, a tensão elétrica entre os pontos C e D mede 240V. Nessas condições, os instrumentos, voltímetro (V) e amperímetro (A), considerados ideais, acusam, respectivamente, as medidas: 
a)160V e 1,50A i1
b) 80V e 0,67A i2
c) 160V e 1,33A 
d) 80V e 1,33A i3
e) 80V e 1,5A
b)Uv = Rv.i1
 Uv = 60.1,33
Uv = 80V
 
b)i1 = U/R
i1 = 240/180
i1 = 1,33A
 
a)i2 = U/R
i2 = 240/160
i2 = 1,5A
 
(2017) O circuito abaixo apresenta três lâmpadas idênticas, L1, L2 e L3. Se a lâmpada L3 queimar, o que acontece no circuito? 
a) A corrente total aumenta e as correntes nas lâmpadas restantes também aumentam. 
b) A corrente total diminui e as correntes nas lâmpadas restantes aumentam. 
c) A corrente total aumenta e as correntes nas lâmpadas restantes diminuem. 
d) A corrente total diminui e as correntes nas lâmpadas restantes permanecem inalteradas.
(2017) No circuito abaixo, a corrente elétrica registrada pelo amperímetro A e o valor da tensão sobre R2 quando a chave SW estiver fechada valem, respectivamente: 
a) zero e zero 
b) 1 mA e zero 
c) 2 mA e 30 V 
d) 8 mA e 20 V
(2018) Uma barra homogênea de grafite no formato de um paralelepípedo, com as dimensões indicadas na figura, é ligada a um circuito elétrico pelos condutores ideais A e B. 
Neste caso, a resistência elétrica entre os terminais A e B é de ____ ohms. 
Considere: 
1) a resistividade do grafite: m mm 75 2 
2) a barra como um resistor ôhmico.
a) 0,5 
b) 1,0 
c) 1,5 
d) 2,0
(2018) Em uma aula de laboratório o professor montou um circuito com 3 resistores ôhmicos R1, R2 e R3 associados a uma fonte de alimentação ideal (Vt) conforme o circuito abaixo. E solicitou ao aluno que, usando um amperímetro ideal, medisse o valor da intensidade de corrente elétrica que flui através de R2.
O aluno, porém, fez a ligação do amperímetro (A) da maneira indicada na figura a seguir. Com base nisso, assinale a alternativa que representa o valor indicado, em ampères, no amperímetro.
a) 0,0 
b) 0,2 
c) 0,3 
d) 0,4
(2020) Em um laboratório de Física foram realizadas duas experiências com condutores elétricos: 
1 – Na primeira, mediu-se a resistência elétrica de um condutor cilíndrico C1, constituído de um material metálico, ôhmico, de comprimento L e área transversal S. O valor obtido foi R1. 
2 – Na segunda, mediu-se a resistência elétrica da associação em paralelo de quatro condutores cilíndricos, C2a, C2b, C2c e C2d, todos constituídos do mesmo material de C1, cada um com o mesmo comprimento L de C1 e cada um com um quarto (¼) da área transversal S, de C1. O valor obtido foi R2. 
Nessas condições, quanto vale a razão R1/R2? 
a) 0 
b) 1/4 
c) 1 
d) 4
(2020) Recentemente a legislação brasileira passou a determinar que os veículos trafeguem nas estradas com os faróis baixos acesos durante o dia ou uma outra lâmpada própria para isso, chamada luz diurna. Os carros geralmente possuem duas lâmpadas dos faróis baixos e duas lâmpadas dos faróis altos. Para obedecer a essa legislação, evitar que o usuário esqueça de acender os faróis e para preservar o uso das lâmpadas de farol baixo sem a necessidade da inclusão de lâmpadas extras, um determinado fabricante de automóveis optou pela seguinte solução descrita a seguir. Os carros dessa marca possuem as lâmpadas de farol alto com dois modos diferentes de associação elétrica. No primeiro modo, chamado “farol alto”, as lâmpadas são ligadas em paralelo entre si e à bateria do carro (12 V). As lâmpadas são iguais e dissipam a potência de 60W cada uma. Esse modo está representado na figura I a seguir. No segundo modo, um sistema automatizado foi feito de tal forma que ao ligar o carro, se os faróis estiverem desligados, esse sistema associa as duas lâmpadas de farol alto em série e essa associação é chamada de “modo luz diurna”, representado pela figura II a seguir. 
No modo luz diurna, as lâmpadas acendem com um brilho menos intenso, porém o suficiente para obedecer à legislação e não atingem a temperatura do modo farol alto. Sabe-se que a resistência elétrica das lâmpadas é dada pelofilamento de tungstênio e o mesmo apresenta um aumento do valor da resistência elétrica em função da temperatura atingida. Nesse caso, considere que a resistência elétrica de cada lâmpada no modo luz diurna é igual a 75% da resistência elétrica de cada lâmpada no modo farol alto. Considere as lâmpadas como resistores ôhmicos ao atingir cada patamar de temperatura, ou seja, em cada uma das condições descritas no enunciado. E com base nisso assinale a alternativa que indica corretamente o valor de potência elétrica dissipada, em W, em cada lâmpada quando estiver no modo luz diurna. 
a) 10 
b) 20 
c) 30 
d) 40
i
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