Prova Eletricidade Exemplo 2

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30/04/12 Prova Eletricidade Exemplo 2
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - UFSC 
CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS - CFM 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
FÍSICA EXPERIMENTAL II - FSC 5123 
 
 
NOME: MATR.:
PROF.: TURMA:
PROVA DE ELETRICIDADE
1ª Questão: Curvas Características de Resistores 
Medindo-se a diferença de potencial (em Volts) e a intensidade de corrente elétrica (em mA), sobre um
resistor do tipo VDR, isto é, um varistor, obteve-se o seguinte gráfico (di-log): 
 
A partir do gráfico obtido, determine: 
 a) A diferença de potencial, em volts, quando o varistor estiver sendo percorrido por uma corrente de
0,4685 mA. 
 b) A resistência elétrica do varistor, em kilo ohms, quando o mesmo estiver submetido a uma diferença
de potencial de 7,825 V.
RESPOSTA:
ß = 0,5533; C = 1084 ohms, então:
a) V = 15,59 volts; b) R = 58,07 x 103 ohms. 
 
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2ª Questão: Medidas de Resistências com a Ponte de Wheatstone 
Ao medir as resistências de um fio de uma certa liga metálica, com um comprimento fixo de 0,2500 metros,
utilizando-se uma "Ponte de Wheatstone", na condição de equilíbrio da mesma, obteve-se a seguinte tabela:
(a/b) 2,7273 4,0910 6,8182 8,1818 
A (10-8 m2) 5,0000 3,333 2,000 1,6666 
 
 
Sabendo-se que, nessas medidas, RS era fixo e igual a 11,00 ohms, construa um gráfico adequado, calcule a
resistividade do fio em ohm-m e, a partir disso, determine: 
 a) O valor nemérico, em ohms, da resistência do fio, se o comprimento do mesmo for aumentado para
128,15 m para uma área constante e igual a 25,317 x 10-8 m2. 
 b) Se o resistor do item anterior for associado, em paralelo, com um resistor de 2,7290 ohms e outro
de 146,34 ohms, qual o valor da resistência equivalente, em ohms, assim constituída?
RESPOSTA:
resistividade = 5,9996 x 10-6 ohms.metro.
a) R = 3037 ohms; b) Req = 2,677 ohms.
3ª Questão: Medidas em Circuitos de Corrente Contínua 
Uma fonte de tensão de 6,0 V de f.e.m. e resistência interna considerada como nula, foi conectada a um
circuito idêntico ao utilizado na parte "B" da experiência realizada no laboratório. Quando a diferença de
potencial nas extremidades do resistor variável R era 3,21 V, circulava uma corrente, em A, igual a i1. Em
uma outra situação, variando R, para uma intensidade de corrente igual a 0,24 A, mediu-se uma diferença de
potencial V2, em Volts, entre as extremidades de R. considerando a resistência interna do amperímetro e o
resistor de proteção como tendo 2,30 ohms e 13,20 ohms respectivamente, determine: 
 a) A corrente elétrica i1, em A, e a diferença de potencial V2, em volts, nas situações acima descritas. 
 b) O erro relativo percentual das grandezas calculadas no item anterior, sabendo-se que os valores
teóricos de ambas são respectivamente iguais a 0,20A e 2,26V.
RESPOSTA:
a) i1 = 0,18 A; V2 = 2,28 volts 
b) 10 % e 0,9%
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4ª Questão: Carga e Descarga de um Capacitor 
O gráfico da corrente, em micro-ampères, em função do tempo, em segundos, mostrado em seguida, foi
obtido durante o processo de carregamento de um capacitor. Nas medidas foi utilizado um resistor de
306,25 kilo-ohms.
A partir da constante de tempo capacitiva experimental, determine: 
 a) O valor do capacitor em micro farads. 
 b) O tempo necessário para que a tensão, no capacitor, seja 37,50% da tensão utilizada na fonte.
RESPOSTA:
a) C = 138,8 micro farads
b) t = 19,98 s. 
 
 
 5ª Questão: Circuito RLC série 
As seguintes medidas foram obtidas num circuito RLC série:
I (mA) VR (V) VC (V) VL (V) 
50,00 12,00 10,00 4,000 
A freqüência do gerador estava regulada em 1000,0 Hz, na amplitude máxima e a tensão total, medida nos
terminais do gerador era 13,42 V. a partir disso, determine: 
 a) A freqüência teórica de ressonância, em Hz, para este circuito. 
 b) Através dos cálculos apropriados, justifique porque este circuito não é indutivo.
RESPOSTA:
a) f0 = 1581 hz.
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b) ângulo de fase = -26,6°, o circuito é CAPACITIVO, e a tensão está atrasada em relação à corrente.