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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BELO HORIZONTE IET – Instituto de Engenharia e Tecnologia Disciplina: Física Eletricidade e Magnetismo 2ª Lista: Corrente, Resistência, Lei de ohm, circuitosProfessor (a): Pablo Thiago Valentim 1. (INTEGRADORA) Um profissional da área de engenharia elétrica ao projetar a instalação elétrica de uma edificação deve levar em conta vários fatores de modo a garantir principalmente a segurança dos futuros usuários. Considerando um trecho da fiação com determinado comprimento que irá alimentar um conjunto de lâmpadas, quanto mais fino for o fio condutor: 1. menor será a sua resistência elétrica. 2. maior será a perda de energia em forma de calor. 3. maior será a sua resistividade. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Todas as afirmativas são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são falsas. 2. Uma diferença de potencial de 3 nV (nanovolts) é estabelecida entre as extremidades de um fio de cobre de 2 cm de comprimento com um raio de 2 mm. Qual é a carga que passa por uma seção reta do fio em 3 ms (milisegundos)? 3. Um fio com resistência de 6 Ω é esticado de tal forma que o seu comprimento se torna três vezes maior que o original. Determine a resitência do fio após a operação, supondo que a resistividade e a densidade do material permaneceram as mesmas. 4. Dois condutores são feitos do mesmo material e têm o mesmo comprimento. O condutor A é fio maciço de 1 mm de diâmetro; o condutor B é um tubo oco com um diâmetro externo de 2 mm e um diâmetro interno de 1 mm. Qual é a razão entre as resistências dos fios RA/RB? 5. As especificações de uma lâmpada de lanterna, filamento de tungstênio, são 0,3 A e 2,9 V. Quando apagada, a resistência do filamento da lâmpada à temperatura ambiente, 20°C, é 1,1 Ω. Qual é a temperatura do filamento quando a lâmpada está acesa? 6. Uma lâmpada de 100 W é ligada a uma tomada de parede de 120 V. a) Quanto custa deixar a lâmpada ligada durante um mês de 31 dias? Suponha que o preço da energia elétrica seja R$ 0,6/KW.h. b) Qual é a resistência da lâmpada? c) Qual é a corrente na lâmpada? 7. Para que temperatura a resitência de um fio de cobre é o dobro da resistência a 20 °C? Resistividade do cobre: 1,69 x 10-8 (Ωm) 8. O gráfico representa a curva característica de um resistor ôhmico. a) Determine a resistência elétrica do resistor. b) Determine a diferença de potencial nos terminais deste resistor quando este é percorrido por uma corrente de 1,6 A. 9. Um resistor de resistência elétrica R = 20 Ω é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 3 A. a) Determine a potência elétrica consumida pelo resistor. b) Determine a energia elétrica consumida em um intervalo de 20 seg. 10. (INTEGRADORA) A figura a cima apresenta os três contatos elétricos (A, B e C) de um resistor de uma marca de chuveiros. Este resistor é fomado por dois resistores em série (AB e BC) que são compostos pelo mesmo material e possuem a mesma área trasnvesal. Note que ao mudar a chave que controla a temperatuda da água você está alterando o valor da resistência do chuveiro. Quais pontos da resistência do chuveiro (A, B e C) devem ser ligados à rede elétrica para que o chuveiro forneça água: a) em alta temperatura. b) Em baixa temperatura. 11. (INTEGRADORA) "Duas crianças morreram eletrocutadas após tentarem recuperar uma pipa com um arame que havia ficado presa na rede elétrica urbana". Essa trágica manchete de um jornal da região poderia ser evitada utilizando-se os conceitos básicos da eletricidade. Sabe-se que a intensidade de corrente elétrica de 50 mA, ou maior, circulando por 1 segundo, são fatais, se passarem pelo coração de uma pessoa. Supondo que a tensão da rede conectada pelo arame lançado pelas crianças era de 220 V, a resistência do corpo humano atingido foi no máximo: V (V) I (A) 12. (INTEGRADORA) A enguia elétrica ou poraquê, peixe de água doce da região amazônica chega a ter 2,5 m de comprimento e 25 cm de diâmetro. Na cauda, que ocupa cerca de quatro quintos do seu comprimento, está situada a sua fonte de tensão - as eletroplacas. Dependendo do tamanho e da vitalidade do animal, essas eletroplacas podem gerar uma tensão de 600 V e uma corrente de 2,0 A, em pulsos que duram cerca de 3,0 milésimos de segundo, descarga suficiente para atordoar uma pessoa ou matar pequenos animais. A energia elétrica que a enguia gera, em cada pulso, em joules, vale: 13. (INTEGRADORA) A figura abaixo mostra um circuito composto por uma bateria de 48 V e quatro resistores, cujas resistências são 110, 180, 220 e 250 , A corrente total que passa pela bateria é aproximadamente: 14. (INTEGRADORA) A figura abaixo mostra um circuito composto por uma bateria de 48 V e quatro resistores, cujas resistências são 110, 180, 220 e 250 . A diferença de potencial entre os pontos A e B no circuito é aproximadamente: 15. (INTEGRADORA) No circuito apresentado na figura, onde V = 12 V, R1 = 5 Ω, R2 = 2 Ω, R3 = 2 Ω, podemos dizer que a corrente medida pelo amperímetro A colocado no circuito é: 16. (INTEGRADORA) Um resistor de resistência R1 e um resistor de resistência R2 são ligados em paralelo com uma bateria ideal de fem ε . A potência dissipada no resistor de resistência R2 é: 17. (INTEGRADORA) Uma bateria ideal de 31V é ligada a um resistor de 118 Ω. Qual é a variação esperada na potência do resistor neste circuito se a bateria for trocada por uma bateria com resistência interna de 7.2 Ω. 18. (INTEGRADORA) A figura mostra um circuito elétrico, representando, de forma simplificada, as resistências internas de um carregador de celular. Se as resistências tem valores R1 = 3Ω, R2 = 6 Ω e a tensão interna que as mesmas ficam submetidas é ε = 20V, qual é valor pago, em R$, pela energia elétrica perdida no carregador ao final de 1 ano (365 dias), se a carga é feita 3 horas por dia? Considere o preço da energia de R$ 0,45/kWh. 18. (INTEGRADORA) A Figura abaixo mostra um circuito com duas baterias e dois resistores. A corrente no circuito é aproximadamente: 20. (INTEGRADORA) A existência de baterias é essencial nos dias de hoje, servindo como base ou, pelo menos apoio, para o funcionamento de inúmeros equipamentos elétricos. Porém, ao descarregarem-se, é necessário conectá-las a outra fonte com maior tensão para que sejam carregadas e voltem a funcionar. O circuito, a seguir, representa um carregador para baterias formado por uma fonte de 20 V, destinada a carregar uma de 10 V. Para estimar o diâmetro dos cabos que serão usados nas ligações, é necessário conhecer o valor das correntes elétricas que fluirão no circuito do carregador. No caso específico do circuito apresentado, podemos dizer que a corrente elétrica que fluirá através da bateria que será carregada é de: 21. (INTEGRADORA) A figura mostra um circuito com uma associação de resistores ligadas a uma fonte V de 12 V, por fios ideais. A associação é formada por resistores, cujas resistências são: R1 = 3 Ω, R2 = 1 Ω, R3 = 4 Ω, R4 = 2 Ω e R5 = R6 = 4 Ω. Qual é a razão entre a potência dissipada no resistor R1 e a potência dissipada no resistor R6? 22. Abaixo temos esquematizada uma associação de resistências. Qual e o valor da resistência equivalente entre os pontos A e B? 23. Considere um circuito formado por 4 resistores iguais, interligados por fios perfeitamente condutores. Cada resistor tem resistência R e ocupa uma das arestas de um cubo, como mostra a figura a seguir. Aplicando entre os pontos A e B uma diferenca de potencial V, a corrente que circulara entre A e B valerá: 24. A figura abaixo representa parte de um circuito eletrico e as correntes eletricasque atravessam alguns ramos deste circuito. 25. No circuito representado no esquema a seguir, as fontes de tensao de 12 V e de 6 V sao ideais; os dois resistores de 12 ohms, R1 e R2 , sao identicos; os fios de ligacao tem resistencia desprezivel. Neste circuito a corrente eletrica que flui no resistor 1 vale quanto? 26. Considere o circuito da figura apresentada, onde estao associadas tres resistencias (R1, R2, e R3) e res ba erias (ε1, ε2 e ε3) de resistencias internas despreziveis: 27 A Figura abaixo mostra uma parte de um circuito atraves da qual esta passando uma corrente I = 6,00 A. As resistências sao R1 = R2 = 2 R3 = 2R4 = 4,00 Ω. Qual é a corrente i1 no resistor 1? 28. Na abaixo a forca eletromotriz da fonte ideal é ε = 30 V e as resistências são R1 = R2 = 14 Ω, R3 = R4 = R5 = 6,0 Ω, R6 = 2,0 Ω e R7 = 1,5 Ω. Determine (a) i2, (b) i4 ; (c) i1; (d) i3; (e)i5. 29. A figura abaixo mostra cinco resistores de 5,00 Ω. Determine a resistencia equivalente (a) entre os pontos F e H; (b) entre os pontos F e G. (Sugestao: Para cada par depontos, imagine que entre os dois pontos e ligada uma fonte. 30. (a) Na figura abaixo, qual deve ser o valor de R para que a corrente no circuito seja 1,0 mA? Sabe-se que ε1 = 2,0 V, ε2 = 3,0 V, r1 = r2 = 3,0 Ω. (b) Qual é a potência dissipada em R? 31. Na figura abaixo a corrente na resistência i6 = 1,4 A e as resistências são R1 = R2 = R3 = 2 Ω, R4 = 16 Ω, R5 = 8 Ω e R6 = 4 Ω . Qual é a força eletromotriz da fonte? RESPOSTAS 1.
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