25_Eletrodinamica01

18
EDUCACIONAL Resolução: No gráfico, a quantidade de carga é dada pela área A. A = 11 Q = 11C Resolução: 18 –19 N e 5 10 1, 6 10 I t 1 = = = . . 0,8A x x Resolução: Nos condutores sólidos, apenas os elétrons possuem mobilidade. Alternativa D t (s) I (A) 2 4 2 0 3 A Resolução: i = N e t . N = i t e . = 6 19 11, 2 10 1 1, 6 10 - - . x x N = 7 x 10 13 partículas Alternativa E Física Eletrodinâmica 1 FISCOL2003-R CORRENTE ELÉTRICA 01.Num condutor metálico, as partículas carregadas responsáveis pela condução de corrente elétrica são: a) cátions b) ânions c) prótons d) elétrons e) nêutrons 02. Através da secção transversal de um fio metálico, passam 5 x 10 18 elétrons por segundo. Qual a intensidade de corrente elétrica no condutor? e = 1,6 x 10 –19 C 03. O gráfico de corrente em função do tempo através de um condutor é dado abaixo. Qual a quantidade de carga elétrica que atravessa uma secção do condutor, entre os instantes 0 e 4 segundos ? 04. (PUC) Uma corrente elétrica de intensidade 11,2 μ A percorre um condutor metálico. A carga elementar é e 2245 1,6 x 10 –19 C. Determine o tipo e o número de partículas carregadas que atravessam uma secção tranversal desse condutor, por segundo. a) prótons; 7,0 x 10 13 partículas b) íons do metal; 14,0 x 10 16 partículas c) prótons; 7,0 x 10 19 partículas d) elétrons; 14,0 x 10 16 partículas e) elétrons; 7,0 x 10 13 partículas I (A) 2 4 3 2 0 t (s)

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EDUCACIONAL

Resolução:

No gráfico, a quantidade de carga é dada pela área A.

A = 11 ∴∴∴∴∴ ∆∆∆∆∆Q = 11C

Resolução:

18 –19N e 5 10 1,6 10I

t 1= = =

∆. .

0,8 Ax x

Resolução:

Nos condutores sólidos, apenas os elétrons possuem mobilidade.

Alternativa D

t (s)

I (A)

2 4

2

0

3

A

Resolução:

i = N e

t∆.

⇒ N = i t

e∆.

= 6

19

11,2 10 1

1,6 10

−.x

x

N = 7 x 1013 partículas

Alternativa E

FísicaEletrodinâmica

1FISCOL2003-R

CORRENTE ELÉTRICA

01. Num condutor metálico, as partículas carregadasresponsáveis pela condução de corrente elétrica são:

a) cátionsb) ânionsc) prótonsd) elétronse) nêutrons

02. Através da secção transversal de um fio metálico, passam5 x 1018 elétrons por segundo. Qual a intensidade decorrente elétrica no condutor?

e = 1,6 x 10–19 C

03. O gráfico de corrente em função do tempo através de umcondutor é dado abaixo. Qual a quantidade de carga elétricaque atravessa uma secção do condutor, entre os instantes0 e 4 segundos ?

04. (PUC) Uma corrente elétrica de intensidade 11,2 µ Apercorre um condutor metálico. A carga elementar ée ≅ 1,6 x 10–19 C. Determine o tipo e o número de partículascarregadas que atravessam uma secção tranversal dessecondutor, por segundo.

a) prótons; 7,0 x 1013 partículasb) íons do metal; 14,0 x 1016 partículasc) prótons; 7,0 x 1019 partículasd) elétrons; 14,0 x 1016 partículase) elétrons; 7,0 x 1013 partículas

I (A)

2 4

3

2

0t (s)

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EDUCACIONAL2 FÍSICA ELETRODINÂMICA

FISCOL2003-R

Resolução:

i = N e

t∆.

= 1,25 x 1017 . 1,6 x 10−19 = 2 x 10−2 A = 20 mA

Alternativa D

Resolução:

I. correta i = Qt

∆∆

II. correta i = N e

t∆.

= 6,25 x 1018 . 1,6 x 10−19 = 1A

III. errada 1 ampère equivale a 6,25 x 1018 cargas elementarespor unidade de área.

Alternativa D

Resolução:

i = Qt

∆∆ =

6060

= 1A

Resolução:

∆Q = i . ∆t = 8 . 60 = 480C

Resolução:

A quantidade de carga é dada pela área sob a curva:

Área = 20

Portanto, ∆∆∆∆∆Q = 20 C

Alternativa E

05. (Londrina-PR) A carga elétrica de um elétron vale1,6 x 10–19 C. A passagem pelo filamento de uma lâmpadade 1,25 x 1017 elétrons/s equivale a uma corrente elétrica,em mA, igual a:

a) 1,3 x 10–2

b) 1,8 x 10–2

c) 2,0 x 10–1

d) 2,0 x 101

e) 2,0 x 102

06. Um ampère corresponde a:

I. um coulomb por segundo II. passagem de 6,25 x 1018 cargas elementares por

segundo através da secção transversal de um condutor(e = 1,6 x 10–19 C)

III. 1,6 x 10–19 cargas elementares por unidade de área

a) somente a afirmação I é corretab) somente a afirmação II é corretac) somente a afirmação III é corretad) há duas afirmações corretase) nenhuma afirmação é correta

07. Uma bateria alimenta um circuito elétrico com 60 C em 1minuto. Qual a intensidade de corrente elétrica que circulapelo circuito ?

08. Um fio condutor é percorrido por uma corrente contínua de8 A. Qual a quantidade de carga elétrica que atravessa umasecção transversal do fio em 1 minuto ?

09. O gráfico da corrente elétrica em função do tempo atravésde um condutor metálico é dado abaixo. A quantidade decarga elétrica que atravessa uma secção transversal docondutor de 0 a 5 s, é de:

a) 2 Cb) 8 Cc) 10 Cd) 15 Ce) 20 C

I (A)

t (s)1 4 50

5

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EDUCACIONAL3ELETRODINÂMICA FÍSICA

FISCOL2003-R

Resolução:

τ = ∆Q . U = 2 . 10 = 20 J

Resolução:

a) P = 1200W

b) P = U . I → I = PU → I =

1200220

≅ 5,45 A

Resolução:

P = U . i = 110 . 10 = 1 100 W

Resolução:

P = U . i ⇒ 60 = 120 . i ⇒ i = 0,5A

Alternativa E

Resolução:

P = U . i ⇒ 30 = U . 0,25 ⇒ U = 120V

ENERGIA E POTÊNCIA ELÉTRICA

10. Um aparelho eletrodoméstico possui a seguinte inscrição:(1200 W – 220 V). Determine:

a) a potência elétrica do aparelhob) a corrente elétrica que o atravessa quando em

funcionamento

11. Uma carga elétrica de 2 C é deslocada de um extremo aoutro de um condutor, por uma tensão de 10 V. Qual otrabalho realizado pela força elétrica no processo ?

12. Um fio condutor é percorrido por uma corrente elétrica de10 A, quando suas extremidades são submetidas a umatensão de 110 V. Qual a potência elétrica no processo ?

13. (STA. CASA) A corrente elétrica numa lâmpada que dissipa60 W, quando ligada aos terminais de uma fonte de 120 V,tem intensidade, em ampères, de:

a) 4b) 3c) 2d) 1e) 0,5

14. Uma lâmpada é percorrida por uma corrente elétrica de0,25 A e dissipa uma potência elétrica de 30 W. Qual atensão a que esta está submetida ?

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EDUCACIONAL4 FÍSICA ELETRODINÂMICA

FISCOL2003-R

Resolução:

ρ = 1,7 x 10–8 Ω . m

l = 1 m

A = 2 mm2 = 2 x 10–6 m2

–8

–6

1,7 10 1R

A 2 10

.x

x= ρ =l

⇒ R = 0,85 x 10–2 ΩΩΩΩΩ

Alternativa C

Resolução:

Sendo R = ρ Al

e A = π . r2, temos: 2

Rr

ρ=

π

l

2100

r

ρ=π

l

R' = 2 2 2

1 1R

4 4(2r) 4 r r

ρ ρ ρ= = =π π π

. .l l l

R' = R 1004 4

= = 25 ΩΩΩΩΩ

Resolução:

a) R = U 50I 10

= = 5 ΩΩΩΩΩ

b) P = U . I = 50 . 10 = 500 W ou

P = R . I2 = 5 (10)2 = 500 W ou

P = 2 2U (50)

R 5= = 500 W

c) I' = U ' 10

I 'R 5

⇒ = ⇒ I' = 2 A

RESISTÊNCIA ELÉTRICA

15. Um fio de cobre (ρ = 1,7 x 10–8 Ω . m) de comprimento1 m e área de secção transversal 2 mm2 possuirá umaresistência elétrica, em ohms, igual a:

a) 0,85 x 10–4

b) 0,85 x 10–5

c) 0,85 x 10–2

d) 0,85

e) 8,5

16. Um fio condutor possui comprimento l, uma secçãotransversal de raio r e uma resistência elétrica de 100 Ω.Qual será a resistência de um outro fio de mesmomaterial e comprimento, porém com área de secçãocujo raio é o dobro do primeiro ?

17. Um resistor ôhmico é percorrido por uma corrente elétricade 10 A, quando submetido a uma tensão de 50 V.Determine:

a) a resistênca elétrica do condutor

b) a potência dissipada pelo resistor

c) a intensidade da corrente que o percorrerá quandosubmetido a uma tensão de 10 V

Page 5: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL5ELETRODINÂMICA FÍSICA

FISCOL2003-R

Resolução:

P = 2 2U U

R cteR P

⇒ = =

2 2(220) (110)100 P

=

P = (110 110) 100 100

220 220 4= = 25 W

x x

x

Resolução:

i = UR

= 3020 = 1,5A

Alternativa D

Resolução:

Condutor 1:

É ôhmico se UI

= cte

2,18 4,36 8,72 17,440,5 1 2 4

= = = ∴ é ôhmico

Condutor 2:

É ôhmico se UI

= cte

3,18 4,360,5 1

≠ ∴ não é ôhmico

Alternativa B

Resolução:

R = UI

= 320

25 10−x

= 800 ΩΩΩΩΩ

Alternativa C

18. Um resistor ôhmico dissipa uma potência de 100 watts,quando submetido a uma diferença de potencial (tensão)de 220 volts. Que potência este resistor vai dissipar quandoestiver submetido a uma diferença de potencial (tensão)de 110 volts ?

19. Um resistor de 20 Ω, quando submetido a uma tensão de30 V, será percorrido por uma corrente elétrica igual a:

a) 10 A b) 7 A c) 3 Ad) 1,5 A e) 0,5 A

20. (ITA) Medidas de intensidade de corrente e ddps foramrealizadas com dois condutores de metais diferentes emantidos à mesma temperatura, encontrando-se osresultados das tabelas. Nestas condições pode-se afirmar:

a) ambos os condutores obedecem à Lei de Ohmb) somente o condutor 1 obedece à Lei de Ohmc) nenhum dos condutores obedece à Lei de Ohmd) somente o condutor 2 obedece à Lei de Ohm

21. (FATEC) Por um condutor faz-se passar uma corrente elétricai e mede-se a diferença de potencial U. Sua representaçãográfica está esquematizada abaixo. A resistência elétrica,em ohms, do condutor é:

a) 0,8b) 1,25c) 800d) 1 250e) 80

Condutor 1 Condutor 2

i (A) U (V) i (A) U (V)

0 0 0 0

0,5 2,18 0,5 3,18

1,0 4,36 1,0 4,36

2,0 8,72 2,0 6,72

4,0 17,44 4,0 11,74

U (volt)

i (mA)250

20

Page 6: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL6 FÍSICA ELETRODINÂMICA

FISCOL2003-R

Resolução:

R = Aρ . l

= 8

61,7 10 100

5 10

− .x

x = 0,34 ΩΩΩΩΩ

Resolução:

R = Aρ . l

⇒ 100 = 3 2(10 )

10−

ρ

π

.

. ⇒ ρ = 10 x 106π . Ω . m

R' = A'

'ρ . l =

6

3 210 10 20

(2 10 )−π

π

.

.

x

x = 50 ΩΩΩΩΩ

Resolução:

Ra = 2d2

ρ

π

.

.

l = 2

4

d

ρ

π

.

.

l

Rb = 22

d2

ρ

π

.

.

l =

28

d

ρ

π

.

.

l

Rc = 2d

ρ

π

.

.

l

Rc < Ra < Rb

Alternativa D

Resolução:

I. errada → P = U . i

II. errada → P = U . i

III. correta→ P = U . i = R . i2 = 2U

R

Alternativa B

22. Qual a resistência elétrica de um fio condutor de cobre

(ρ = 1,7 x 10–8 Ω . m) de comprimento 100 m e área desecção transversal igual a 5 mm2 ?

23. Um fio condutor de 10 m de comprimento possui umasecção transversal de raio 1 mm e resistência elétrica de100 Ω. Qual a resistência elétrica de outro fio de mesmomaterial que o primeiro, de 20 m de comprimento e secçãotransversal de raio 2 mm ?

24. (UNISA) Três fios condutores de cobre, a, b e c, têmresistência Ra, Rb e Rc. Os diâmetros das secçõestransversais e os comprimentos dos fios estão especificadosnas figuras abaixo:

A ordem crescente de suas resistências é:

a) Ra, Rb, Rcb) Ra, Rc, Rbc) Rb, Ra, Rcd) Rc, Ra, Rbe) Rb, Rc, Ra

25. A potência dissipada em um condutor de resistência R emcujos terminais é mantida a ddp U, quando a intensidadede corrente é i, pode ser dada por:

I. R ou U . I II. R mas não U . I

III.UR

2 ou R . i2

a) só I é corretab) só III é corretac) todas são corretasd) todas são erradase) II e III são corretas

l

l

d d2d

a b c

2l

Page 7: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL7ELETRODINÂMICA FÍSICA

FISCOL2003-R

Resolução:

a) P = 2U

R ⇒ R = 2U

P = 2220

60 ≅ 807 W

b) P = 2U

R = 2110

807 = 15 W

Resolução:

P = 2U

R ⇒ 4 400 = 2220

R ⇒ R = 11 ΩΩΩΩΩ

P = 2U

R = 2110

11 = 1 100 W

Resolução:

i = Qt

∆∆ =

660 = 0,1 A

Alternativa D

Resolução:

a) A resistência também triplica.

b) R = 2R

ρ

π

.

.

l ⇒ R' = 24 R

ρ

π

. l ⇒ R = 4R' ⇒ R' =

R4

A resistência reduz quatro vezes em relação ao valor inicial.

Resolução:

U = R . i

y = a . x (equação da reta)

Alternativa B

26. (FUVEST) Responda as questões abaixo:

a) Qual a resistência de uma lâmpada de 220 V e 60 W?b) Supondo que a resistência varie pouco com a

temperatura, qual a potência dissipada quando alâmpada é ligada a uma tomada de 110 V ?

27. Um chuveiro elétrico dissipa uma potência de 4 400 W,quando submetido a uma tensão de 220 V. Determine apotência dissipada pelo chuveiro ao ser ligado a umatensão de 110 V (admita que sua resistência elétrica sejaconstante).

28. (FGV) Uma secção transversal de um condutor é atraves-sada por um fluxo contínuo de carga de 6 C por minuto, queequivale a uma corrente elétrica, em ampères, de:

a) 60 b) 6 c) 0,2d) 0,1 e) 0,6

29. (UNICAMP) Sabe-se que a resistência elétrica de um fiocilíndrico é diretamente proporcional ao seu comprimentoe inversamente proporcional à área de sua secção reta.

a) O que acontece com a resistência do fio quandotriplicamos o seu comprimento ?

b) O que acontece com a resistência do fio quandoduplicamos o seu raio ?

30. (LONDRINA) Qual dos seguintes gráficos representa acorrente (i), que atravessa um resistor, em função dadiferença de potencial (U), entre os extremos desse resistorque obedece à Lei de Ohm ?

a) d)

b) e)

c)

U U

0 0I I

U U

0 0I I

U

0 I

Page 8: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL8 FÍSICA ELETRODINÂMICA

FISCOL2003-R

Resolução:

Resolução:

P = 2U

R

Alternativa E

Resolução:

a) P = i . U ⇒ i = PU

= 1 220220

= 5,55 A

b) U = R . i ⇒ R = Ui

= 2205,55 = 36,67 ΩΩΩΩΩ

Resolução:

i = Qt

∆∆ ⇒ i =

N et∆.

N = i t

e∆.

= 19

20 5

1,6 10−.

x = 6,25 x 1020 cargas

Alternativa D

Resolução:

em 1s ⇒ 5 000 m = 5 km

∴ 5 . 2 x 10−3 = 10−2 C acumulados em 1s

Alternativa D

I(A)10

5

50 100U(V)

31. (FUVEST) Um resistor, que obedece à Lei de Ohm, temresistência igual a 10 Ω. Represente, num gráfico, a correnteelétrica i que percorre esse resistor, em função da diferençade potencial U aplicada, no intervalo de U = 0 até U = 100 V.

32. (MACK) Um resistor é submetido a uma ddp fixa. Assinalea afirmativa correta.

a) a potência dissipada no resistor é proporcional à suaresistência

b) a corrente que percorre o resistor é proporcional à suaresistência

c) a corrente que percorre o resistor é proporcional aoquadrado da sua resistência

d) a potência dissipada no resistor é proporcional aoquadrado de sua resistência

e) a potência dissipada no resistor é inversamenteproporcional à sua resistência

33. (FUVEST) Um chuveiro elétrico ligado a uma rede de220 V consome 1220 W de potência.

a) Qual a intensidade de corrente utilizada pelo chuveiro?b) Qual a resistência do chuveiro?

34. Num fio de cobre passa uma corrente contínua de 20 A.Isso quer dizer que, em 5 s, passa por uma seção reta do fioum número de cargas elementares igual a:

e = 1,6 x 10–19 Ca) 1,25 x 1020

b) 3,25 x 1020

c) 4,25 x 1020

d) 6,25 x 1020

e) n.d.a.

35. (UF Viçosa-MG) Um meteorito penetra na atmosferaterrestre com uma velocidade média de 5 x 103 m/s. Acada quilômetro que percorre, o meteorito acumula umacarga elétrica de 2 x 10–3 coulombs. Pode-se associar,ao acúmulo de cargas no meteorito, uma correnteelétrica média, em ampère, da ordem de:

a) 10–12 b) 10–5 c) 10–8

d) 10–2 e) 10–1

Page 9: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL9ELETRODINÂMICA FÍSICA

FISCOL2003-R

Resolução:

a) P = i . U ⇒ i = PU =

2 200220 = 10 A

b) U = R . i ⇒ R = Ui =

22010

= 22 ΩΩΩΩΩ

c) R = aρ . l

⇒ l = R a

ρ.

= 2 6

722 5 10 10

5 10

− −

−. .x

x = 2,2 m

Resolução:

8 x 107 m → 1s

0,5 m → ∆t

i = Qt

∆∆ ⇒ i =

N et∆.

⇒ N = i t

e∆.

=

3 9

192 10 6,5 10

1,6 10

− −

−.x x

x

N = 7,8 x 107 elétrons

9t 6,25 10 s−∆ =

x

Resolução:

mesma ddp

mesma corrente

∴ R1 = R2

ρ11Al

= ρ22Al

⇒ 1

2

A

A = 1

2

ρρ ⇒

2122

r

r

π

π = 1

2

ρρ

∴ 1 1

2 2

r

r

ρ=

ρ

⇒ mesma resistência

Resolução:

Alternativa E (pois faltam as escalas nos eixos)

36. (UNICAMP) Um aluno necessita de um resistor que,ligado a uma tomada de 220 V, gere 2200 W de potênciatérmica. Ele constrói o resistor usando fio de constanteno 30 com área de secção transversal de 5,0 x 10–2 mm2

e resistividade elétrica 5 x 10–7 Ω . m.

a) Que corrente elétrica passará pelo resistor ?b) Qual será a sua resistência elétrica ?c) Quantos metros de fio deverão ser utilizados ?

37. (VUNESP) O feixe de elétrons num tubo de televisão percorreuma distância de 0,50 m no espaço evacuado entre oemissor de elétrons e a tela do tubo. Se a velocidade doselétrons no tubo é 8,0 x 107 m/s e se a corrente do feixe é2,0 m A, calcule o número de elétrons que há no feixe emqualquer instante.

Carga do elétron = 1,6 x 10–19 coulombs

38. (MED-Catanduva) Dois fios, um de níquel e outro de cromo,de mesmo comprimento e resistividade ρρρρρ1 e ρρρρρ2,respectivamente, são submetidos à mesma diferença depotencial. Qual a relação entre os raios dos fios de níquel ecromo, a fim de que as intensidades de corrente sejamiguais?

39. (ITA) As características de dois bipolos podem serrepresentadas pelos diagramas da figura. Pode-se afirmarque:

a) os bipolos obedecem à Lei de Ohmb) nenhum dos bipolos é linearc) a resistência R do bipolo linear é numericamente igual à

tangente do ângulo αααααd) quanto maior o ângulo ααααα, menor a resistência R do

bipolo lineare) n.d.a

U U

i iαααααααααα

Page 10: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL10 FÍSICA ELETRODINÂMICA

FISCOL2003-R

Resolução:

a) i = Qt

∆∆ ⇒ i =

N et∆.

⇒ N = i t

e∆.

= 191,6 100

1,6 10−.

x = 1021 elétrons

b) P = R . i2 = 100 . 1,62 = 256 W

80% de 256 = 256 x 0,8 = 204,8 W = 204,8 J/s

Q = m . c . ∆θ = 1 000 . 1 . 40 = 40 000 cal = 160 000 J

204,8 J → 1s

160 000 J → t

t = 781 s

Resolução:

Req = 10 + 8 + 5 = 23 ΩΩΩΩΩ

12i

8= = 1,5A (para todos os resistores)

U1 = 10 x 1,5 = 15 V

U2 = 12 V

U3 = 5 x 1,5 = 7,5 V

U = 15 + 12 + 7,5 = 34,5 V ou

U = Req . I = 23 x 1,5 = 34,5 V

Resolução:

eq eq

1 1 1 1 1 1 2 3R 60 30 20 R 60

+ += + + → =

Req = 10 ΩΩΩΩΩ

1 2 3120 120 120

I I I60 30 20

= = = = = =2A 4A 6A

40. (FUVEST) Uma corrente elétrica de 1,6 A percorre um fiocondutor cilíndrico com 100 Ω de resistência.

calor específico da água = 1 cal/go C1 cal = 4 J

carga do elétron = 1,6 x 10–19 C

a) Quantos elétrons passam por uma secção reta deste fiocondutor durante100 s ?

b) Quanto tempo seria necessário para se aquecer 1 kg deágua de 0oC até 40oC, supondo que 80% da energiadissipada no fio fosse utilizada para aquecer a água ?

ASSOCIAÇÃO RESISTORES

41. Determine a resistência equivalente, a corrente em cadaresistor e a tensão, para a associação abaixo:

42. Determine a resistência equivalente e a corrente em cadaresistor da associação abaixo:

B

10 Ω 8 Ω 5 Ω

A

12 V

BA

I1

20 Ω

30 Ω

60 Ω

I2

I3

120 V

Page 11: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL11ELETRODINÂMICA FÍSICA

FISCOL2003-R

Resolução:

eq8 8

R8 8

×= =

+4Ω

Resolução:

Como a corrente é a mesma para todos os resistores, temos que a maiorddp será sobre o trecho com maior resistência.

RCE = 7R

Alternativa C

Resolução:

Pela teoria ⇒ Alternativa B

43. Determine a resistência equivalente da associação abaixo:

44. Aplica-se uma diferença de potencial de 100 volts a umgrupo de resistores ligados em série. Dos trechos AC, AD,BC, BD e CE, o que apresenta maior queda de potencial é:

a) BDb) ACc) CEd) ADe) BC

2 Ω12 Ω

12 Ω

A

8 Ω5 Ω 3 Ω

B

8 Ω

2 Ω6 Ω

8 Ω

8 Ω

8 Ω BA

BA

6 Ω

5 Ω 3 Ω

2 ΩBA

12 Ω

12 Ω

A B

2 R R

C

3 R

D

4 R

E

45. (MACK) Numa associação de resistores em paralelo,podemos afirmar que:

a) a corrente que percorre cada resistor é a mesma daassociação

b) a ddp em cada resistor é a mesma da associaçãoc) a potência dissipada em cada resistor é a mesma que a

dissipada pela resistência equivalented) a ddp na associação é a soma das ddps de cada resistore) a ddp em cada resistor é inversamente proporcional à

sua resistência

Page 12: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL12 FÍSICA ELETRODINÂMICA

FISCOL2003-R

Resolução:

U = R . i = 20 . 4 = 80 V

Mas 80 = 10 . i ⇒ i = 8 Ae 80 = 16 . R ⇒ R = 5 ΩΩΩΩΩ

Alternativa A

Resolução:

Req = R + R + 2R2 + R + R = 5R

Resolução:

eq eq

1 1 1 1 1 4R 2 4 4 R 4

= + + ⇒ = ⇒ eqR = 1 Ω

Alternativa D

Resolução:

eq eq

1 1 1 1 1 3 3 2R R R R R 3R

R2

+ += + + ⇒ = ⇒

+eq

3RR =

8

RR

R

R

RBA

R

R

R

R

R

46. (FUVEST) Na associação de resistores da figura abaixo, osvalores de I e de R são, respectivamente:

a) 8 A e 5 Ωb) 5 A e 8 Ωc) 1,6 A e 5 Ωd) 2,5 A e 2 Ωe) 80 A e 160 Ω

47. (UnB) Na figura abaixo, representa-se um certo trecho de umcircuito elétrico. Qual a resistência equivalente entre osterminais A e B ?

48. (PUC) Para o circuito da figura abaixo, a resistênciaequivalente entre os terminais A e B é de:

a) 10 Ωb) 5,33 Ωc) 2,4 Ωd) 1,0 Ωe) 0,33 Ω

49. Determine a resistência equivalente do circuito abaixo.

20 ΩΩΩΩΩ

10 ΩΩΩΩΩ

R16 A

I

4 A

R R

R

R

R

R

R R

B

A

2 ΩΩΩΩΩ 4 ΩΩΩΩΩ

3 ΩΩΩΩΩ

B

A

1 ΩΩΩΩΩ

R

RR

R

R

Page 13: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL13ELETRODINÂMICA FÍSICA

FISCOL2003-R

Resolução:

Req = 12

+ 1 + 1 + 1 = 3,5 ΩΩΩΩΩ

Alternativa D

Resolução:

A ddp sobre cada conjunto de duas lâmpadas será 220V, logo sobrecada lâmpada será 110V.

Alternativa C

50. (MACK) Queremos obter uma resistência de 3,5 Ω, comresistências iguais a 1 Ω. Qual das associações abaixo édesejada ?

a)

b)

c)

d)

e) diferente destas

51. (FUVEST) Quatro lâmpadas idênticas L de 110 V devem serligadas a uma fonte de 220 V, a fim de produzir, sem queimar,a maior claridade possível. Qual a ligação mais adequada?

a) b)

c) d)

e)

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L L

L

L L L L

L

L

L

L

Page 14: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL14 FÍSICA ELETRODINÂMICA

FISCOL2003-R

Resolução:

11

U 12i

R 2= = = 6A

22

U 12i

R 3= = = 4A

33

U 12i

R 6= = = 2A

Alternativa D

Resolução:

Req = 2 + 8 28 2+

. + 1 = 4,6 W

itotal = eq

UR

= 924,6 = 20A

U' = R . itotal = 8 28 2+

. . 20 = 32V

i = U'8 =

328 = 4A

Alternativa E

Resolução:

P = U . i ⇒ i = PU ⇒

0,453

= 0,15A

Uresistor = 4,5 − 3 = 1,5V

∴ R = resistorU

i = 1,50,15 = 10ΩΩΩΩΩ em série

Alternativa E

52. (FGV) No circuito abaixo, as correntes que passam porR1, R2 e R3, em ampères, são, respectivamente, de:

a)16

14

12

, , e

b)12

14

16

, , e

c) 2, 3 e 6d) 6, 4 e 2e) 24, 36 e 72

53. (MACK) No circuito abaixo, a intensidade de corrente noresistor de 8 Ω é:

a) 20 Ab) 16 Ac) 12 Ad) 8 Ae) 4 A

54. (FEI) Uma pequena lâmpada apresenta a inscrição(0,45 W — 3 V). O valor da resistência que se deve utilizarem um conjunto com a lâmpada de modo a funcionar em4,5 V é de:

a) 10 Ω em paralelo com a lâmpadab) 30 Ω em série com a lâmpadac) 15 Ω em série com a lâmpadad) 10 Ω em paralelo com a fonte de ddpe) 10 Ω em série com a lâmpada

R1 R2 R3

2 ΩΩΩΩΩ 3 ΩΩΩΩΩ 6 ΩΩΩΩΩ 12 V

1 ΩΩΩΩΩ

8 ΩΩΩΩΩ 2 ΩΩΩΩΩ92 V

2 ΩΩΩΩΩ

Page 15: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL15ELETRODINÂMICA FÍSICA

FISCOL2003-R

Resolução:

i = UR

⇒ 820

= 0,4A

Req = 100Ω

P = Req . i2 = 100 . 0,42 = 16W

Alternativa E

Resolução:

As lâmpadas funcionarão, mas não dissiparão a potência normal.

Alternativa C

Resolução:

a) imax = 1,5A, pois as resistências são iguais e a corrente se dividirá

igualmente.

b) Req = 2 22 + 2

. = 1Ω ⇒ UPQ = Req . i = 1 . 2 = 2V

Resolução:

Req = RR R 2R R4

4 4 2 4 8+ + = + =

5R8

Alternativa E

55. (MACK) Dois resistores de 20 Ω e 80 Ω são ligados emsérie a dois pontos onde a ddp é constante. A ddp entre osterminais do resistor de 20 Ω é de 8 V. A potênciadissipada por esses dois resistores é de:

a) 0,51 Wb) 0,64 Wc) 3,2 Wd) 12,8 We) 16 W

56. (FGV) A dona de uma casa onde as lâmpadas, ligadas a umatensão de 110 V, queimam com muita freqüência pensa emadquirir lâmpadas de 130 V ao invés de 110 V como é habitual,supondo que estas terão maior durabilidade. Esseprocedimento será:

a) inútil, pois as lâmpadas não vão acenderb) impossível, pois as lâmpadas queimarão imediatamentec) válido, porém as lâmpadas terão luminosidade reduzidad) perigoso, pois sobrecarregará a rede elétricae) vantajoso, pois as lâmpadas terão maior luminosidade

57. (UNICAMP) Os dispositivos F1, F2 e F3, como mostra afigura abaixo, têm todos resistências iguais a R = 2,0 Ω esuportam correntes máximas iguais a 0,5 A, 1,0 A e 1,5 A,respectivamente.

a) Qual poderá ser o máximo valor da corrente i, entrandopelo ponto P, para que nenhum dispositivo se queime?

b) Entrando uma corrente i = 2,0 A em P, qual será adiferença de potencial entre os pontos P e Q ?

58. (FGV) Um fio homogêneo tem resistência R. Divide-se o fioem quatro partes iguais, que são soldadas como mostra afigura. A resistência dessa associação será:

a) 4 Rb) 3 Rc) R/3d) R/4e) 5 R/8

F2

F1

F3

QPi

Page 16: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL16 FÍSICA ELETRODINÂMICA

FISCOL2003-R

Resolução:

Pela teoria ⇒ Alternativa A

Resolução:

P1 = 2U

R ⇒ 6 = 2

1

12R ⇒ R1 = 24ΩΩΩΩΩ

P2 = 2U

R ⇒ 12 = 2

2

12R

⇒ R2 = 12ΩΩΩΩΩ

U = Req . i

12 = (24 + 12) . i

i = 13

A

∴∴∴∴∴ U1 = R1 . i = 24 . 13 = 8V e

U2 = R2 . i = 12 . 13

= 4V

Alternativa B

59. (FCC) Nesta figura, está esquematizado um trecho de umcircuito elétrico, onde I1, I2, I3 e I4 são as intensidades dascorrentes elétricas não-nulas que passam pelos fios que secruzam no ponto P. Qual é a relação entre as intensidadesdessas correntes ?

a) I3 + I4 = I1 + I2b) I3 = I1 + I2 + I4c) I1 + I4 = I3 + I2d) I1 = I3 + I4 + I2e) I1 + I3 = I2 + I4

P

I 3I 2

I 4

I 1

60. (PUC) Duas lâmpadas, L 1 e L 2, têm as seguintescaracterísticas: L1 tem potência de 6 watts em 12 volts eL2 tem potência de 12 watts em 12 volts.

L1 L2

6 W −−−−− 12 V 12 W −−−−− 12 V

Essas lâmpadas são ligadas em série com uma fonte detensão de 12 V, conforme o esquema abaixo. Sendo U1 e U2,respectivamente, as diferenças de potencial entre osextremos de L1 e L2, temos:

a) U1 = 6 V e U2 = 6 V

b) U1 = 8 V e U2 = 4 V

c) U1 = 12 V e U2 = 12 V

d) U1 = 12 V e U2 = 0 V

e) U1 = 4 V e U2 = 8 V

12 V

L 1 L 2

Page 17: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL17ELETRODINÂMICA FÍSICA

FISCOL2003-R

Resolução:

a) Para que ela funcione normalmente, devemos ter:

P = U . i ⇒ 18 = 6 . i ⇒ i = 3A

P = 2U

R ⇒ 18 = 26

R ⇒ R = 2Ω

U = Req . i ⇒ 120 = Req . 3 ⇒ Req = 40Ω

Como a lâmpada tem uma resistência de 2Ω, devemosassociá-la em série com uma de 38Ω.

b) P = R . i2 = 38 . 32 = 342W

Resolução:

a) 110V em cada uma.

b) Caso o fio se quebre, temos:

Uma resistência é o dobro da outra, logo sua tensão também seráo dobro:

V2 = 2V1 (I)V2 + V1 = 220 ⇒ V1 = 220 − V2 (II)

De (II) em (I), temos:

V2 = 2 . (220 − V2)3V2 = 440V2 ≅ 146,7V

R R R R

R R

+110V

+110V

−−−−−110V

−−−−−110V

V 1

V 2

R4

R2

61. (FUVEST) Podemos ligar uma lâmpada incandescente(comum) de 6,0 V e 18 W à rede de 120 V, se associarmosem série um resistor conveniente. Para que a lâmpadafuncione com as suas características indicadas, determine:

a) o valor da resistência desse resistorb) a potência que dissipará esse resistor

62. (FUVEST) O esquema abaixo mostra três fios entre os quaisse ligam algumas lâmpadas iguais.

a) Qual a tensão aplicada às lâmpadas quando o “fioneutro” está ligado?

b) Se o fio neutro quebrar no ponto P, qual a tensão queserá aplicada às duas lâmpadas de baixo?

110 V

– 110 V

P0 V

(neutro)

Page 18: 25_Eletrodinamica01

EDUCACIONAL18 FÍSICA ELETRODINÂMICA

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Resolução:

Cinco resistores de 1 000Ω em paralelo geram um resistor equivalentea 200Ω.

Alternativa B

Resolução:

a) P = 2U

R ⇒ 2 200 = 2220

R ⇒ R = 22ΩΩΩΩΩ

b) A maior potência será dissipada quando a resistência for mínima,logo a chave deve estar fechada.

Resolução:

Redesenhando o circuito:

eqR

R2

=

Alternativa B

R

RA B

R

63. (UF-BA) Num laboratório, há apenas resistores de1000 Ω. Deseja-se um resistor de 200 Ω, para utilizar numdeterminado circuito. Qual das associações abaixo é amaneira adequada de se conseguir o desejado ?

a) b)

c) d)

64. (FUVEST) A figura abaixo representa esquematicamente asligações de um chuveiro elétrico. R é a resistência e C é umachave que, quando ligada, coloca em curto circuito umsegmento da resistência. Entre os terminais A e B estáaplicada uma tensão de 220 V.

a) Com a chave C aberta, dissipa-se uma potência de2,2 kW na resistência. Qual o valor de R?

b) Qual deve ser a posição da chave C no inverno? Porquê?

65. (UF-RS) Três resistores iguais a R são interligados por fiosde resistência desprezível, conforme o esquema abaixo. Ovalor da resistência equivalente entre os terminais a e b é:

a) R/3b) R/2c) Rd) 2 Re) 3 R

R

C

BA

BA R R R