Simulado de Eletrodinâmica

1- (UEPG PR) A respeito da resistência elétrica apresentada pelos condutores e de resistores elétricos, assinale o que for correto.

01. Resistor é um dispositivo elétrico especialmente construído para impedir a passagem da corrente elétrica.

02. Dobrando o comprimento de um condutor e mantendo a sua área de secção transversal, sua resistência dobra, porém sua resistividade se reduz à metade.

04. Lâmpadas ligadas em série tem suas intensidades luminosas reduzidas à medida que no circuito se acrescentam novas lâmpadas.

08. A resistência elétrica de um condutor depende de suas dimensões, da sua condutividade e da sua temperatura.

2- (UFPE) O circuito abaixo consiste de uma bateria, três resistores iguais e o amperímetro A. Cada resistor do ramo acb do circuito dissipa 1,0 W quando a corrente indicada pelo amperímetro é igual a 0,6 A. Determine a diferença de potencial entre os pontos a e b, em volts.

3- (UDESC- SC) A tabela a seguir fornece os comprimentos, as áreas da seção transversal e as resistividades para fios de cinco materiais diferentes. A resistência desses fios não depende da tensão aplicada.

A partir desses dados, indique a alternativa que contém o fio referente ao material que transforma mais energia por unidade de tempo quando todos estão individualmente submetidos à mesma diferença de potencial em suas extremidades.

a) C           b) B                c) A              d)D            e) E

4- (FEI-SP) A curva característica de um resistor é mostrada abaixo. Qual é a resistência R do resistor em Ω?

            Adote g = 10 m/s2

a) 80

b) 40

c) 20

d) 10

e) 5

5- (PUC- RJ)Calcule a resistência do circuito formado por 10 resistores de 10 kΩ, colocados todos em paralelo entre si, e em série com 2 resistores de 2 kΩ, colocados em paralelo.

a) 1 kΩ

b) 2 kΩ

c) 5 kΩ

d) 7 kΩ

e) 9 kΩ

6-( MACK-SP) As três lâmpadas, L1, L2 e L3, ilustradas na figura abaixo, são idênticas e apresentam as seguintes informações nominais: 0,5 W ⎯ 6,0 V. Se a diferença de potencial elétrico entre os terminais A e B for 12 V, para que essas lâmpadas possam ser associadas de acordo com a figura e “operando” segundo suas especificações de fábrica, pode-se associar a elas o resistor de resistência elétrica R igual a

a) 6 Ω

b) 12 Ω

c) 18 Ω

d) 24 Ω

e) 30 Ω

7- (ENEM-2012) Para ligar ou desligar uma mesma lâmpada a partir de dois interruptores, conectam-se os interruptores para que a mudança de posição de um deles faça ligar ou desligar a lâmpada, não importando qual a posição do outro. Esta ligação é conhecida como interruptores paralelos. Este interruptor é uma chave de duas posições constituída por um pólo e dois terminais, conforme mostrado nas figuras de um mesmo interruptor. Na Posição I a chave conecta o pólo ao terminal superior, e na Posição II a chave o conecta ao terminal inferior

O circuito que cumpre a finalidade de funcionamento descrita no texto é:

8- (ENEM-2012)A eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz produzida e o consumo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen(Im).

O consumo está relacionado à potência elétrica da lâmpada que é medida em watt(W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite cerca de 600 Im, enquanto uma lâmpada fluorescente de 40 W emite cerca de 3000 Im.

Disponível em: http://tecnologia.terra.com.br.Acesso em :29 fev.2012(adaptado)

A eficiência de uma lâmpada incandescente de 40 W é
a) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W,
b) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que produz menor quantidade de luz.
c) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz a mesma quantidade de luz.
d) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, pois maior quantidade de energia.
e) igual a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que consome a mesma quantidade de energia.

9- (PUC – RJ)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:

a) 1A

b) 2A

c) 3A

d) 4A

e) 5A

  

10- (PUC-RIO 2007) Ao aplicarmos uma diferença de potencial de 9,0 V em um resistor de 3,0 Ω, podemos dizer que a corrente elétrica fluindo pelo resistor e a potência dissipada, respectivamente, são:

a) 1A e 9W

b) 2A e 18W

c) 3A e 27W

d) 4A e 36W

e) 5A e 45W

11- (UFMG 2010) Um professor pediu a seus alunos que ligassem uma lâmpada a uma pilha com um pedaço de fio de cobre. Nestas figuras, estão representadas as montagens feitas por quatro estudantes:

Considerando-se essas quatro ligações, é CORRETO afirmar que a lâmpada vai acender apenas:

  A)   na montagem de Mateus 

  B)   na montagem de Pedro.

  C)  nas montagens de João e Pedro.

  D)  nas montagens de Carlos, João e Pedro.

12- (U.E. Londrina-PR) Pela secção reta de um condutor de eletricidade passam 12,0 C a cada minuto. Nesse condutor, a intensidade da corrente elétrica, em ampères, é igual a:

a)0,08
b)0,20
c)5,00
d)7,20
e)12,0

13- (U.E. Maranhão)Uma corrente elétrica com intensidade de 8,0 A percorre um condutor metálico. A carga elementar é |e| = 1,6.10^-19 C. Determine o tipo e o número de partículas carregadas que atravessam uma secção transversal desse condutor, por segundo, e marque a opção correta:

a) Elétrons; 4,0.10¹⁹   partículas
b) Elétrons; 5,0.10¹⁹   partículas
c) Prótons; 4,0.10¹⁹   partículas
d) Prótons; 5,0.10¹⁹   partículas
e) Prótons num sentido e elétrons no outro; 5,0.10¹⁹   partículas

14-(PUC-SP) Cinco geradores, cada um de f.e.m. igual a 4,5V e corrente de curto-circuito igual a 0,5A, são associados em paralelo. A f.e.m. e a resistência interna do gerador equivalente têm valores respectivamente iguais a:

a) 4,5V e 9,0Ω
b) 22,5V e 9,0 Ω
c) 4,5V e 1,8 Ω
d) 0,9V e 9,0 Ω
e) 0,9V e 1,8 Ω

15- (U.F.S.CARLOS) Três baterias idênticas são ligadas em paralelo, como na figura a seguir. A forca eletromotriz de cada bateria é E, com resistência interna igual a r.

A bateria equivalente dessa associação tem força eletromotriz e resistência interna, respectivamente iguais a:

a) 3E e r
b) E e r/3
c) E/3 e r
d) E/3 e r/3
e) 3E e r/3

Geradores elétricos

  Os geradores elétricos são dispositivos que transformam outros tipos de energia em energia elétrica, ao contrario que se imagina os geradores não criam cargas elétricas.

  Um gerador elétrico possui dois polos, sendo um positivo e outro negativo, gerando uma diferença de potencial (d.d.p).

  Um gerado elétrico real possui em seu interior uma pequena resistência. Para representa-lo usamos o seguinte símbolo: 

Onde:

E é a força eletromotriz do gerador

r é a resistência interna do gerador

  A força eletromotriz do gerador (fem) está relacionada ao trabalho realizado pelo gerador para fazer um elétron percorrer o circuito. Assim podemos descrever a fem matematicamente da seguinte forma:

E = Τ/∆Q

Onde:

E é a força eletromotriz

T é o trabalho realizado pela a força elétrica

∆Q é a quantidade de carga transportada

EQUAÇÃO DO GERADOR

Calculamos a tensão do gerador como (fem) menos a tensão dissipada pela resistência interna.

U = E - ri

Onde:

U é a tensão elétrica

E é a força eletromotriz ( fem)

r é resistência interna do gerador

i é a corrente elétrica do gerador

Potência do gerador

   Podemos distinguir o gerador apresentado três potências, potência útil (Pu) que realmente é convertido em energia elétrica, potência total (Pt) que é a energia total do gerador e a potência dissipada (Pd) que são as perdas durante o processo de geração de energia.

Calculamos potência total como:

Pt = E.i

Onde:

Pt é potência total

E é a força eletromotriz

i é a corrente do gerado

 Pd = r.i.i

Onde:

Pd potência dissipada

r resistência interna do gerador

i é a corrente interna do gerado

Pu = Pt - Pd

Pu = Ei - Ri.i

Pu = (E - Ri).i, como U = E - Ri

Logo, Pu = Ui

Rendimento do gerador

Logo podemos calcular o rendimento do gerado como a relação entre a potência útil e a potência total.

Onde:

n é o rendimento do gerador

U potência útil

E potência eletromotriz

Lei de Pouillet

Pouillet verificou que a diferença de potencial nos polos do terminal do gerador é a mesma que nos terminais do resistor, logo:

UAB = E – ri, como UAB = Ri

Então:

E – ri = Ri

Logo

E = (R + r)i

Essa relação ficou conhecido como lei de Pouillet.

Ex. No circuito abaixo, um gerador de f.e.m. 8V, com resistência interna de 1Ω, está ligado a um resistor de 3 Ω.

Determine:

a)    a ddp entre os terminais A e B do gerador.

8= ( 3 + 1). i => i = 8/4 => i =2A

U= E- ri => U = 8 - 1.2 => U = 8-2

U= 6V

b)   O rendimento do gerador

n = U/E => n = 6/8

n= 0,75

Resistores elétricos

     Os resistores são dispositivos elétricos que são utilizados tanto para transforma energia elétrica em energia térmica, pelo efeito joule, ou com a finalidade de limitar a corrente elétrica no circuito.

1º lei de Ohm

      Se tomarmos como exemplo um resistor qualquer, e por ele passe uma corrente gerada por uma tensão elétrica. Quanto maior a for a corrente elétrica proporcionalmente será a tensão e vice-versa. Logo teremos uma relação entre a tensão e a corrente. Relação conhecida como 1º lei de Ohm, pois foi estudada pelo físico Simon Ohm.  Esses resistores são conhecidos como resistores ôhmicos.

U= Ri

U = Tensão em Volts

R = Resistência em ohm

i =  Corrente elétrica em ampère

2º Lei de Ohm

       Ohm também observou que cada material tinha sua própria resistividade e que a resistência do material varia diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional a sua área da seção transversal ( bitola ). Formulando assim a 2º lei de Ohm.

Em que:

R é a resistência do fio

Ρ é a resistividade do material

L é o comprimento do fio

A é a área da seção transversal

Associação de resistores

     Em alguns casos no cotidiano precisamos diminuir a tensão fornecida pelo gerado de energia, para tanto usamos um resistor ou uma combinação de resistores, ou seja, associação de resistores elétricos.

        Os resistores podem ser associados em série, paralelos ou os dois, associação mista.

      A associação de resistores pode ser representado como um único resistor, chamado de resistor equivalente.

Associação em Série

      A intensidade da corrente elétrica i é a mesma em todos os resistores, pois eles estão ligados um após o outro

     A tensão na associação é igual à soma das diferenças de potencial ( ddp ) em cada resistor.

UT = U1 + U2 + .... + Un

      Podemos descrever todos os resistores dessa associação em série como um único resistor, que chamamos resistor equivalente RS.

Re = R1 + R2 + ... + Rn

Associação em Paralelo

       A tensão elétrica é a mesma em todos os resistores, pois todos estão ligados nos mesmos terminais.

      A intensidade da corrente elétrica i é igual a soma das intensidades da corrente em cada resistor.

   iT = i1 + i2 + ... in

     Para calcular o resistor equivalente em uma associação em paralelo, utilizamos a seguinte fórmula:

Associação mista

      Esse tipo de associação utiliza a associação paralelo e em serie ao mesmo tempo. Nesta ligação resolvemos primeiro a ligação em paralelo para depois resolver a ligação em série.