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Para calcular a razão I’/I, podemos utilizar a Lei de Ohm e a Lei das Malhas. Com a chave S aberta, a corrente elétrica no resistor R1 é dada por: I = ɛ / (R1 + R2 + R3) Substituindo os valores, temos: I = 80 / (10 + 30 + 15) = 1 A Com a chave S fechada, o circuito passa a ter dois ramos em paralelo: R1 e R2+R3. A corrente elétrica total do circuito é dada por: I’ = ɛ / (R1 + R2//R3) Onde R2//R3 é a resistência equivalente dos resistores R2 e R3 em paralelo. Podemos calcular essa resistência usando a fórmula: R2//R3 = (R2 * R3) / (R2 + R3) Substituindo os valores, temos: R2//R3 = (30 * 15) / (30 + 15) = 10 Ω Então, a corrente elétrica no resistor R1 com a chave S fechada é: I’ = ɛ / (R1 + R2//R3) I’ = 80 / (10 + 10) = 4 A A razão I’/I é: I’/I = 4 / 1 = 4 Para calcular a energia potencial elétrica consumida da fonte de força eletromotriz ɛ, pelo circuito, quando a chave S estiver fechada durante 3 horas, podemos usar a fórmula: E = P * t Onde P é a potência elétrica e t é o tempo. A potência elétrica é dada por: P = I’^2 * R1 Substituindo os valores, temos: P = 4^2 * 10 = 160 W Convertendo para kWh: E = P * t / 1000 E = 160 * 3 / 1000 = 0,48 kWh Portanto, a alternativa correta é a letra A) 4 e 0,48.
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