Exercícios de vestibulares sobre Cálculo de correntes elétricas, tensões e potências elétricas em circuitos mistos

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Exercícios de vestibulares com resolução sobre
Cálculo de correntes elétricas, tensões e potências elétricas em circuitos mistos
1) (UNESP-SP) A figura representa uma associação de três resistores, todos com a mesma resistência R.
a) Denominando UAB e UBC, respectivamente, as tensões entre A e B e B e C, quando a associação está ligada a uma bateria, determine a razão UBC/UAB
b) Sabendo que a potência dissipada no resistor colocado entre B e C é igual a 1,2W, determine a potência dissipada em cada um dos outros dois resistores.
2) (MACKENZIE-SP) No trecho de circuito a seguir, L1 e L2 são lâmpadas de valores nominais (80W,20V) e (36W,12V), respectivamente:
Determine o valor da resistência R que faz L2 ter brilho normal. Suponha L1 operando conforme as especificações.
3)(FATEC-SP) No circuito elétrico representado no esquema abaixo, a corrente no resistor de 6Ω é de 4A e no de 12Ω é de 2A.
Nessas condições, a resistência do resistor R e a tensão U aplicada entre os pontos C e D valem, respectivamente:
a) 6 Ω e 42V                    
b) 2 Ω e 36V                     
c) 12 Ω e 18V                    
d) 8 Ω e 5V                  
e) 9 Ω e 72V
4)(Olimpíada Brasileira de Física) Uma corrente de 0,10A passa pelo resistor de 25Ω, conforme indicado na figura abaixo.
Qual é a corrente que passa pelo resistor de 80Ω?
a) 0,10 A                          
b) 0,20 A                           
c) 0,30 A                              
d) 0,40 A                              
e) 0,50 A
5)(UNESP-SP) Um circuito com 3 resistores iguais é submetido a uma diferença de potencial V entre os pontos A e C, conforme mostra a figura.
A diferença de potencial que se estabelece entre os pontos A e B é
a) V/4
b) V/3
c) V/2
d) 2/3V
e) 3/2V
6) (UNESP-SP) Um circuito contendo quatro resistores é alimentado por uma fonte de tensão, conforme figura.
Calcule o valor da resistência R, sabendo-se que o potencial eletrostático em A é igual ao potencial em B.
7)(UNESP-SP) Uma rede elétrica de 110V alimenta o circuito dado na figura, formado por um aquecedor de água A (1 100W –
110V) e quatro outros aparelhos elétricos idênticos, cujas resistências são iguais a 44Ω .
Determine:
a) a corrente no aquecedor;
b) a potência elétrica total consumida pelo circuito.
8) (UNESP-SP)
Três resistores, de resistências elétricas R1, R2 e R3, um gerador G e uma lâmpada L são interligados, podendo formar diversos circuitos elétricos.
Num primeiro experimento, foi aplicada uma tensão variável V aos terminais de cada resistor e foi medida a corrente i que o percorria, em função da tensão aplicada. Os resultados das medições estão apresentados no gráfico, para os três resistores.
Considere agora os circuitos elétricos das alternativas abaixo. Em nenhum deles a lâmpada L queimou. A alternativa que representa a situação em que a lâmpada acende com maior brilho é
9)(UFABC-SP) Brincando com resistores, um estudante monta o bonequinho esquematizado.
 Enquanto uma das mãos do boneco toca o pólo positivo de uma pilha de 1,5 V, os pés mantêm contato com uma placa metálica condutora onde o outro pólo da pilha está encostado. Como consequência, a lâmpada se acende. Se a lâmpada e os três resistores
utilizados têm resistências iguais e de valor 2,0Ω, a potência elétrica dissipada pela lâmpada em funcionamento é, em W,
a) 0,03
b) 0,09
c) 0,18
d) 0,30
e) 0,90
10)(UNICAMP-SP) O diagrama abaixo representa um circuito simplificado de uma torradeira elétrica que funciona com uma tensão U = 120V.
 Um conjunto de resistores RT = 20Ω é responsável pelo aquecimento das torradas e um cronômetro determina o tempo durante o qual a torradeira permanece ligada
a) Qual é a corrente que circula em cada resistor RT quando a torradeira está em funcionamento?
b) Sabendo-se que essa torradeira leva 50 segundos para preparar uma torrada, qual é a energia elétrica total consumida.
no preparo dessa torrada?
c) O preparo da torrada só depende da energia elétrica total dissipada nos resistores. Se a torradeira funcionasse
com dois resistores RT de cada lado da torrada, qual seria o novo tempo de preparo da torrada?
Resolução
1)a) Observe a figura abaixo  => i=2i’ =>  R=UAB/i’ => R=UBC/i  =>  UAB/i’=UBC/i  => UAB/i’=UBC/2i’ =>  UBC/UAB=2
b) =R. => 1,2=R.(2i’=>  =1,2/4R =>  =0,3/R 
  =R.=R.0,3/R  => =0,3W =>  a potência é a mesma nos dois resistores em paralelo e vale =1,2W
 2) Como as lâmpadas devem ter brilho normal, devem funcionar dentro das especificações => corrente em L1=>PL1=UL1.i1=> i1=80/20  =>   i1=4A => corrente em L2 =>  PL2=UL2.i2 =>  i2=36/12  =>  i2=3A  
 Observe no esquema  que a corrente que deve
passar por R deve ser de 1A =>  como L2 e R estão em paralelo eles tem a mesma ddp U=12V =>  R=U/i=12/1 =>  R=12Ω
3) Alternativa E. Cálculo da tensão U’ no resistor de 12Ω => 
U’= R.i  =>U’=12.2 => U’=24V  => como a corrente
total é 4A, pelos resistores em série (3 + R) passam 2A =>
  (3 + R)=U’/i  => 3 + R=24/2 => R=9Ω =>
 tensão U’’ em cada resistor de 6Ω  => 
U” = R.i  
6=U’’/4  => U’’=24V 
 U=U’’ + U’ + U’’=24 + 24 + 24  => U=72V  
4) Alternativa C
  
5) Alternativa D
6) Se VA=VB, a tensão nos terminais de R e 90Ω é a mesma (U1) e a tensão nos terminais de 60Ω e 120Ω também é a mesma (U2)  =>
U2=60i1 =>  U2=120i2 => 60i1=120i2 => i1=2i2  => U1=90i2  =>  U1=Ri1  => 90i2=Ri1 =>  90i2=R.2i2 =>  R=45Ω
 
7) a) resistência do aquecedor P=  1.100=(110/R =>  R=11Ω  =>
  Observe que existe curto circuito  =>  marcando os nós,
Colocando letras nos mesmos e refazendo o circuito  => observe a sequência  => a corrente no aquecedor é i’=2,5A
b) Pt=Req.=(44/3).(7,5 =>  Pt=825W
8) Alternativa E
9) Alternativa C
U = Req.i =>  5=1,5/i  => i=0,3 A   
Lâmpada  => P=R.=2.(0,3 =>  P=0,18W 
10)