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48. UFSC No circuito abaixo representado, temos duas baterias de forças eletromotrizes 1 = 9,0 V e 2 = 3,0 V, cujas resistências internas valem r1 ...

48. UFSC No circuito abaixo representado, temos duas baterias de forças eletromotrizes 1 = 9,0 V e 2 = 3,0 V, cujas resistências internas valem r1 = r2 = 1,0 Ω. São conhecidos, também, os valores das resistências R1 = R2 = 4,0 Ω e R3 = 2,0 Ω. V1, V2 e V3 são voltímetros e A é um amperímetro, todos ideais. Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S):

01) A bateria 1 está funcionando como um gerador de força eletromotriz e a bateria 2 como um receptor, ou gerador de força contraeletromotriz.
02) A leitura no amperímetro é igual a 1,0 A.
04) A leitura no voltímetro V2 é igual a 2,0 V.
08) A leitura no voltímetro V1 é igual a 8,0 V.
16) Em 1,0 h, a bateria de força eletromotriz 2 consome 4,0 Wh de energia.
32) A leitura no voltímetro V3 é igual a 4,0 V.
64) A potência dissipada por efeito Joule, no gerador, é igual 1,5 W.

Essa pergunta também está no material:

Banco de questões Física - Ensino Médio
337 pág.

Física Universidade Federal do Rio Grande do NorteUniversidade Federal do Rio Grande do Norte

💡 1 Resposta

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Para resolver o circuito, podemos utilizar a lei de Ohm e a lei das malhas de Kirchhoff. 01) Falsa. Ambas as baterias estão funcionando como geradores, pois estão fornecendo energia para o circuito. 02) Verdadeira. A corrente total do circuito é dada por I = (V1 - V2) / (R1 + R2 + R3), onde V1 e V2 são as tensões das baterias 1 e 2, respectivamente. Substituindo os valores, temos I = (9 - 3) / (4 + 4 + 2) = 1 A. 04) Verdadeira. A tensão em R2 é igual à tensão da bateria 2, que é 3 V. Como R2 = 4 Ω, a corrente que passa por R2 é I = V / R = 3 / 4 = 0,75 A. A tensão em V2 é dada pela diferença de potencial entre os pontos a e b, que é Vab = V2 - Vb = V2 - IR2 = 3 - 0,75 x 4 = 0, ou seja, V2 = 2 V. 08) Verdadeira. A tensão em R1 é igual à tensão da bateria 1, que é 9 V. Como R1 = 4 Ω, a corrente que passa por R1 é I = V / R = 9 / 4 = 2,25 A. A tensão em V1 é dada pela diferença de potencial entre os pontos c e d, que é Vcd = Va - V1 = IR1 - V1 = 2,25 x 4 - 9 = 0, ou seja, V1 = 8 V. 16) Falsa. A potência consumida pela bateria 2 é dada por P = VI, onde V é a tensão da bateria e I é a corrente que passa por ela. Como a bateria 2 está funcionando como gerador, a corrente que passa por ela é contrária à corrente do circuito, ou seja, I = -1 A. Assim, a potência consumida pela bateria 2 é P = 3 x (-1) = -3 W, o que não faz sentido. 32) Verdadeira. A tensão em V3 é dada pela diferença de potencial entre os pontos b e d, que é Vbd = V3 - Vd = V3 - IR3 = V2 - IR2 - IR3 = 3 - 0,75 x 4 - 1,5 = 0, ou seja, V3 = 4 V. 64) Falsa. A potência dissipada por efeito Joule no gerador é dada por P = I²r, onde I é a corrente que passa pelo gerador e r é a sua resistência interna. Como as resistências internas das baterias são iguais a 1 Ω, a potência dissipada pelo gerador é P = I² x 1 = 1 W.

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