Exercícios de vestibulares sobre Geradores

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Exercícios de vestibulares sobre Geradores
1) (FGV-SP) A unidade de medida de potencial elétrico do Sistema Internacional é o volt (V), que também é unidade da grandeza física chamada
a) força elétrica.             
b) carga elétrica.               
c) corrente elétrica.                  
d) força eletromotriz.          
e) campo magnético.
2) (UFAL) Admitindo-se constante e não nula a resistência interna de uma pilha, o gráfico da tensão (U) em função da corrente (i) que atravessa essa pilha é melhor representado pela figura:
3) (UFU-MG) O circuito elétrico (fig. 1) é utilizado para a determinação da resistência interna r e da
força eletromotriz ε do gerador. Um resistor variável R (também conhecido como reostato) pode assumir diferentes valores, fazendo com que a corrente elétrica no circuito também assuma valores diferentes para cada valor escolhido de R.
Ao variar os valores de R, foram obtidas leituras no voltímetro V e no amperímetro A, ambos ideais, resultando no gráfico (fig. 2).
Com base nessas informações, assinale a alternativa que corresponde aos valores corretos, respectivamente, da resistência interna e da força eletromotriz do gerador.
a) 2Ω e 7 V
b) 1Ω e 4V
c) 3Ω e 12 V
d) 4Ω e 8 V
e) 6Ω e 18 V
4) (CFT-MG) Observe o gráfico característico de um gerador.
Se uma lâmpada de resistência 3,5 Ω for ligada em série com esse gerador, a corrente elétrica na lâmpada, em ampères, será:
a) 2,5
b) 3,0
c) 7,5
d) 10
e) 15
5) (PUC-RS) Uma bateria de automóvel é comercializada com a informação de que ela é de 12 volts
e de 30 ampéres-hora. Esses dados permitem concluir que a bateria pode fornecer energia de ——————–, quilowatt-hora, e carga elétrica de ————–kC.
a) 0,120; 100           
b) 0,150; 102               
c) 0,360; 108                    
d) 0,480; 110                   
e) 0,600; 112
6) (FUVEST-SP) Quando os terminais de uma pilha elétrica são ligados por um fio de resistência desprezível, passa por ele uma corrente de 20A.
Medindo a diferença de potencial entre os terminais da pilha, quando ela está em circuito aberto, obtém-se 1V.
Determine a resistência interna da pilha.
7) (UECE-CE) Uma pilha de f.e.m. igual a 3,6 V tem uma carga inicial de 600 mA.h. Supondo que a diferença de potencial entre os pólos da pilha permaneça constante até que a pilha
esteja completamente descarregada, o tempo (em horas) que ela poderá fornecer energia à taxa constante de 1,8 W é de:
a) 2,4
b)1,2
c) 3,6
d) 7,2
e) 5,8
8) (UFSCAR-SP) Com respeito aos geradores de corrente contínua e suas curvas características U × i, analise as afirmações seguintes:
I. Matematicamente, a curva característica de um gerador é decrescente e limitada à região contida no primeiro quadrante do gráfico.
II. Quando o gerador é uma pilha em que a resistência interna varia com o uso, a partir do momento em que o produto dessa resistência pela corrente elétrica se iguala à força eletromotriz, a pilha deixa de alimentar o circuito.
III. Em um gerador real conectado a um circuito elétrico, a diferença de potencial entre seus terminais é menor que a força eletromotriz.
Está correto o contido em:
a) I, apenas.                 
b) II, apenas.                  
c) I e II, apenas.                   
d) II e III, apenas.                   
e) I, II e III.
9) (FUVEST-SP) Uma bateria possui força eletromotriz ε e resistência interna Ro. Para determinar essa resistência, um voltímetro foi ligado aos dois pólos da bateria, obtendo-se Vo = ε (situação I). Em seguida, os terminais da bateria foram conectados a uma lâmpada. Nessas condições, a lâmpada tem resistência R = 4 Ω e o voltímetro indica VA (situação II), de tal forma que Vo / VA = 1,2. Dessa experiência, conclui-se que o valor de Ro é
10) (FUVEST-SP) As figuras ilustram duas pilhas ideais associadas em série (primeiro arranjo) e em paralelo (segundo arranjo). Supondo as pilhas idênticas, assinale a alternativa correta:
a) Ambos os arranjos fornecem a mesma tensão.         
b) O primeiro arranjo fornece uma tensão maior que o segundo.         
C) Se ligarmos um voltímetro aos terminais do segundo arranjo ele indicará uma diferença de potencial nula                
d) Ambos os arranjos, quando ligados a um mesmo resistor, fornecem a mesma corrente         
e) Se ligarmos um voltímetro nos terminais do primeiro arranjo ele indicará uma diferença de potencial nula.
11) (FUVEST-SP) Com quatro pilhas ideais de 1,5V e fios de ligação, podem-se montar os circuitos esquematizados abaixo. Em qual deles a lâmpada brilhará mais intensamente?
12) (UFB) Nos geradores do circuito abaixo estão indicados suas forces eletromotrizes e sua resistências internas. O sistema encontra-se associado a uma lâmpada de especificações 18V – 6W.         
O que acontecerá com o brilho da lâmpada em relação ao seu brilho normal, quando funcionando dentro de suas especificações?
Gabarito:
1) D
2) C
 3) Do gráfico  => E=12V =>  icc= =>  4= =>  r=3 Ω  =>  R= C
4) E=10V  => pelo gráfico => i=2A  => U=9V  =>
 U=E – r.i  => 9=10 – r.2  =>   r=0,5Ω  =>  Req=0,5 + 3,5=4,0Ω  =>
 Req==
 4=10/i  =>  i=2,5A  =>  R=A
5) i=Q/Δt  =>  Q=i.Δt=30A.1h  =>  Q=30Ah  =>  Q=30A.3.600s  => Q=108.000C  = Q=108kC  =>  τ=Q.U  => τ=108.000.12 =>  τ=1.296.000J=(W.s)  =>  τ=1.296.000/3.600=360Wh  =>  τ=0,36kWh  => R=C
6) E=1V (circuito em aberto) => icc=E/r => 20A=1/r =>r=0,05Ω
7) Corrente elétrica que ela fornece ao circuito externo 
 Pu=U.i  => 1,8=3,6.i  =>  i=0,5A  => i=Q/Δt => 0,5 A=0,6 A.h/Δt  =>  Δt=0,6A.h/0,5A  =>Δt=1,2h  => R= B
8) I- Correta  —
II- Quando r.i=E =>  U=E – r.i  =>U=E – E  => U=0  ele não submete nenhuma d.d.p. ao circuito externo, se U=0 => i=0 =>  correta
III- Correta =>real tem resistência externa, ou seja, tem r.i  =>  U=E – r.i=E – U’  =>  U é menor que E. R = E
9) Situação II  => U=E – r.i  => VA=ε – Ro.igerador  => Vo= ε  
  situação II =>  igeradoe=ilâmpada=i  =>na lâmpada => VA=4.i  =>  i=VA/4=( ε/1,2)/4 => i= ε/4,8 =>  VA= ε – Ro.i  =>
ε/1,2= ε – Ro.(ε/4,8)  => 4=4,8 – Ro  => Ro=0,8Ω  => R=A
 10)R=B 
11)R= C  => Eeq=6,0V
12)Para que a lâmpada brilhe normalmente (dentro das especificações), a corrente i através dela deve ser de  P=i.U  => 6=18.i =>i=1/3=0,33A 
 resistência da lâmpada    P=U2/R  => 6=(18)2/R => R=54Ω  
 na seqüência abaixo está todo processo do cálculo do gerador equivalente    Eeq=18V  =>  req=0,55Ω  =>  cálculo da corrente i’ no circuito  Req=U/i’  
54 + 0,55=18/i’  => i’=18/54,55  =>i’=0,33A  => i=i’=0,33 A  => a lâmpada brilhará normalmente