Lista de Eletrodinâmica - Fuvest, Unicamp, Unesp, Unifesp e Ufscar.

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FUVEST

1. (Fuvest 1994) São dados dois fios de cobre de mesma espessura e uma bateria de resistência interna desprezível em relação às resistências dos fios. O fio A tem comprimento c e o fio B tem comprimento 2c. Inicialmente, apenas o fio mais curto, A, é ligado às extremidades da bateria, sendo percorrido por uma corrente I. Em seguida, liga-se também o fio B, produzindo-se a configuração mostrada na figura a seguir. Nessa nova situação, pode-se afirmar que:

a) a corrente no fio A é maior do que I. b) a corrente no fio A continua igual a I. c) as correntes nos dois fios são iguais. d) a corrente no fio B é maior do que I. e) a soma das correntes nos dois fios é I.

2. (Fuvest 1994) O circuito a seguir mostra uma bateria de 6V e resistência interna desprezível, alimentando quatro resistências, em paralelo duas a duas. Cada uma das resistências vale R=2Ω.

a) Qual o valor da tensão entre os pontos A e B?

b) Qual o valor da corrente que passa pelo ponto A?

3. (Fuvest 1994) Um calorímetro, constituído por um recipiente

isolante térmico ao qual estão acoplados um termômetro e um resistor elétrico, está completamente preenchido por 0,400 kg de uma substância cujo calor específico deseja-se determinar. Num experimento em que a potência dissipada pelo resistor era de 80 W, a leitura do termômetro permitiu a construção do gráfico da temperatura T em função do tempo t, mostrado na figura adiante. O tempo t é medido à partir do instante em que a fonte que alimenta o resistor é ligada.

a) Qual o calor específico da substância em joules/(kg°C)?

b) Refaça o gráfico da temperatura em função do tempo no caso da tensão V da fonte que alimenta o resistor ser reduzida à metade.

4. (Fuvest 1995) A figura adiante mostra um circuito construído por um

gerador ideal e duas lâmpadas incandescentes A e B, com resistências R e 2R, respectivamente, e no qual é dissipada a

potência P. Num dado instante, a lâmpada B queima-se. A potência que passará a ser dissipada pelo sistema será igual a:

a) P2

b) 2P3

c) P d) 3P2

e) 2P

5. (Fuvest 1995) É dada uma pilha comum, de força eletromotriz ε =

1,5 V e resistência interna igual a 1,0 Ω. Ela é ligada durante 1,0 s a um resistor R de resistência igual a 0,5 Ω. Nesse processo, a energia química armazenada na pilha decresce de um valor EP, enquanto o resistor externo R dissipa uma energia ER. Pode-se afirmar que EP e ER valem, respectivamente:

a) 1,5 J e 0,5 J. b) 1,0 J e 0,5 J. c) 1,5 J e 1,5 J. d) 2,5 J e 1,5 J. e) 0,5 J e 0,5 J.

6. (Fuvest 1995) Considere o circuito representado esquematicamente na figura a seguir. O amperímetro ideal A indica a passagem de uma corrente de 0,50A. Os valores das resistências dos resistores R1 e R3 e das forças eletromotrizes E1 e E2 dos geradores ideais estão indicados na figura. O valor do resistor R2 não é conhecido. Determine:

a) O valor da diferença de potencial entre os pontos C e D.

b) A potência fornecida pelo gerador E1.

7. (Fuvest 1990) No circuito a seguir, quando se fecha a chave S,

provoca-se:

a) aumento da corrente que passa por R2. b) diminuição do valor da resistência R3. c) aumento da corrente em R3. d) aumento da voltagem em R2. e) aumento da resistência total do circuito.

8. (Fuvest 1993) A figura a seguir representa uma bateria elétrica F, uma lâmpada L e um elemento C, cuja resistência depende da intensidade luminosa que nele incide. Quando incide luz no

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elemento C, a lâmpada L acende.

Quando L acende:

a) a resistência elétrica de L mantém-se igual à de C. b) a resistência elétrica de L diminui. c) a resistência elétrica de C cresce. d) a resistência elétrica de C diminui. e) ambas as resistências de L e C diminuem.

9. (Fuvest 1993) O circuito elétrico do enfeite de uma árvore de natal é constituído de 60 lâmpadas idênticas (cada uma com 6 V de tensão de resistência de 30 ohms) e uma fonte de tensão de 6 V com potência de 18 watts que liga um conjunto de lâmpadas de cada vez, para produzir o efeito pisca-pisca.

Considerando-se que as lâmpadas e a fonte funcionam de acordo com as especificações fornecidas, calcule:

a) a corrente que circula através de cada lâmpada quando acesa.

b) O número máximo de lâmpadas que podem ser acesas simultaneamente.

10. (Fuvest 1992) No circuito da figura a seguir, o amperímetro e o

voltímetro são ideais. O voltímetro marca 1,5V quando a chave K está aberta. Fechando-se a chave K o amperímetro marcará:

a) 0 mA b) 7,5 mA c) 15 Ma d) 100 mA e) 200 mA

11. (Fuvest 1992) Um circuito elétrico contém 3 resistores (R1,R2 e R3) e uma bateria de 12V cuja resistência interna é desprezível. As correntes que percorrem os resistores R1, R2 e R3 são respectivamente, 20mA, 80mA e 100mA. Sabendo-se que o resistor R2 tem resistência igual a 25ohms:

a) Esquematize o circuito elétrico.

b) Calcule os valores das outras duas resistências.

12. (Fuvest 1991) O gráfico adiante representa o comportamento da

resistência de um fio condutor em função da temperatura em K. O fato de o valor da resistência ficar desprezível abaixo de uma certa temperatura caracteriza o fenômeno da supercondutividade. Pretende-se usar o fio na construção de uma linha de transmissão de energia elétrica em corrente contínua. À temperatura ambiente de 300K a linha seria percorrida por uma corrente de 1000A, com uma certa perda de energia na linha. Qual seria o valor da corrente na linha, com a mesma perda de energia, se a temperatura do fio fosse baixada para 100K?

a) 500A b) 1000A c) 2000A d) 3000A e) 4000A

13. (Fuvest 1991) Duas lâmpadas iguais, de 12 V cada uma, estão ligadas a uma bateria de 12 V, como mostra a figura a seguir. Estando o interruptor C aberto, as lâmpadas acendem com intensidades iguais. Ao fechar o interruptor C observaremos que:

a) A apaga e B brilha mais intensamente. b) A apaga e B mantém o brilho. c) A apaga e B apaga. d) B apaga e A brilha mais intensamente. e) B apaga e A mantém o brilho.

14. (Fuvest 1991) No circuito da figura a seguir, cada um dos três resistores tem 50 ohms.

a) Com a chave S fechada, o amperímetro G2 indica uma intensidade de corrente I2 = 0,5 A. Qual a indicação do amperímetro G1?

b) Calcule e compare as indicações de G1 e G2 quando a chave S está aberta. Explique.

15. (Fuvest 1996) No circuito elétrico residencial a seguir esquematizado, estão indicadas, em watts, as potências dissipadas pelos seus diversos equipamentos. O circuito está protegido por um fusível, F, que funde quando a corrente ultrapassa 30 A, interrompendo o circuito. Que outros aparelhos podem estar ligados ao mesmo tempo que o chuveiro elétrico sem "queimar" o fusível?

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a) Geladeira, lâmpada e TV. b) Geladeira e TV. c) Geladeira e lâmpada. d) Geladeira. e) Lâmpada e TV.

16. (Fuvest 1996) Considere um circuito formado por 4 resistores iguais, interligados por fios perfeitamente condutores. Cada resistor tem resistência R e ocupa uma das arestas de um cubo, como mostra a figura a seguir. Aplicando entre os pontos A e B uma diferença de potencial V, a corrente que circulará entre A e B valerá:

a) 4VR

. b) 2VR

. c) VR

. d) V2R

. e) V4R

.

17. (Fuvest 1996) Você dispõe dos elementos: uma bateria para

automóvel B e inúmeras lâmpadas incandescentes dos tipos L1 e L2 caracterizadas na figura a seguir. Em suas respostas use apenas esses elementos e represente com linhas contínuas os fios de ligação. Identifique claramente os elementos utilizados.

a) Esquematize uma montagem utilizando 6 lâmpadas, sendo pelo menos uma de cada tipo, que fiquem acesas em suas condições nominais (indicadas na figura) e determine a corrente fornecida pela bateria.

b) Esquematize, se possível, uma montagem utilizando apenas 3 lâmpadas que fiquem acesas em suas condições nominais e determine a corrente fornecida pela bateria. Caso seja impossível, escreva "impossível" e justifique.

18. (Fuvest 1989) No circuito esquematizado, onde i = 0,6 A, a força eletromotriz E vale

a) 48 V b) 36 V c) 24 V d) 12 V e) 60 V

19. (Fuvest 1987) A especificação de fábrica garante que uma lâmpada ao ser submetida a uma tensão de 120 V, tem potência de 100 W. O circuito a seguir pode ser utilizado para controlar a potência da lâmpada, variando-se a resistência R. Para que a lâmpada funcione com uma potência de 25 W, a resistência R deve ser igual a:

a) 25 Ω b) 36 Ω c) 72 Ω d) 144 Ω e) 288 Ω

20. (Fuvest 1997) O circuito da figura é formado por 4 pilhas ideais de tensão V e dois resistores idênticos de resistência R. Podemos afirmar que as correntes i1 e i2, indicadas na figura, valem

a) i1 = 2 VR

e i2 = 4 VR

b) i1 = zero e i2 = 2 VR

c) i1 = 2 VR

e i2 = 2 VR

d) i1 = zero e i2 = 4 VR

e) i1 = 2 VR

e i2 = zero

21. (Fuvest 1997) Na figura é esquematizada uma máquina de solda

elétrica. São feitas medidas da voltagem V em função, da corrente I que circula através do arco, obtendo-se a curva mostrada na figura.

Nos gráficos I e II, as curvas que qualitativamente melhor representam a potência dissipada P e a resistência R(R = V/I) do arco, em função da corrente I são, respectivamente

a) A e Z b) C e Z c) B e Y d) A e X e) B e X

22. (Fuvest 1997) O circuito a seguir é formado por quatro resistores e um gerador ideal que fornece uma tensão V = 10 volts. O valor da resistência do resistor R é desconhecida. Na figura estão indicados os valores das resistências dos outros resistores.

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a) Determine o valor, em ohms, da resistência R para que as potências dissipadas em R1, e R2 sejam iguais.

b) Determine o valor, em watts, da potência P dissipada no resistor R1, nas condições do item anterior.

23. (Fuvest 1998) Um circuito é formado de duas lâmpadas L1 e L2,

uma fonte de 6V e uma resistência R, conforme desenhado na figura. As lâmpadas estão acesas e funcionando em seus valores nominais (L1: 0,6W e 3V e L2: 0,3W e 3V).

O valor da resistência R é:

a) 15 Ω b) 20 Ω c) 25 Ω d) 30 Ω e) 45 Ω

24. (Fuvest 1998) No circuito mostrado na figura a seguir, os três resistores têm valores R1=2Ω, R2=20Ω e R3=5Ω. A bateria B tem tensão constante de 12V. A corrente i1 é considerada positiva no sentido indicado. Entre os instantes t=0s e t=100s, o gerador G fornece uma tensão variável V=0,5t (V em volt e t em segundo).

a) Determine o valor da corrente i1 para t=0s.

b) Determine o instante t0 em que a corrente i1 é nula.

c) Trace a curva que representa a corrente i1 em função do tempo t, no intervalo de 0 a 100s. Indique claramente a escala da corrente, em ampere (A).

d) Determine o valor da potência P recebida ou fornecida pela bateria B no instante t=90s.

25. (Fuvest 1999) No circuito a seguir, os resistores R1 e R2 têm

resistência R e a bateria tem tensão V. O resistor R3 tem RESISTÊNCIA VARIÁVEL entre os valores 0 e R.

O gráfico mostra a qualitativamente a variação da potência P, dissipada em um dos elementos do circuito, em função do valor da resistência de R3. A curva desse gráfico só pode representar a

a) potência dissipada no resistor R1 b) potência dissipada no resistor R2 c) potência dissipada no resistor R3 d) diferença entre potências dissipadas em R2 e R3 e) soma das potências dissipadas em R2 e R3

26. (Fuvest 1999) As lâmpadas fuorescentes iluminam muito mais que as lâmpadas incandescentes de mesma potência. Nas lâmpadas fluorescentes compactas, a eficiência luminosa, medida em lumens por watt (ℓm/W), é da ordem de 60ℓm/W e, nas lâmpadas incandescentes da ordem de 15ℓm/W. Em uma residência, 10 lâmpadas incandescentes de 100W são substituídas por fluorescentes compactas que fornecem iluminação equivalente (mesma quantidade de lumens). Admitindo que as lâmpadas ficam acesas, em média 6 horas por dia e que o preço da energia elétrica é de R$0,20 por kW.h, a ECONOMIA MENSAL na conta de energia elétrica dessa residência será de, aproximadamente,

a) R$ 12,00 b) R$ 20,00 c) R$ 27,00 d) R$ 36,00 e) R$ 144,00

27. (Fuvest 1999) No circuito da figura, o componente D, ligado entre os pontos A e B, é um diodo. Esse dispositivo se comporta, idealmente, como uma chave controlada pela diferença de potencial entre seus terminais. Sejam VA e VB as tensões dos pontos A e B, respectivamente.

Se VB < VA, o diodo se comporta como uma chave aberta, não deixando fluir nenhuma corrente através dele, e se VB > VA, o diodo se comporta como uma chave fechada, de resistência tão pequena que pode ser desprezada, ligando o ponto B ao ponto A. O resistor R tem uma resistência variável de 0 a 2Ω.

Nesse circuito, determine o valor da:

a) Corrente i através do resistor R, quando a sua resistência é 2Ω.

b) Corrente i0 através do resistor R, quando a sua resistência é zero.

c) Resistência R para a qual o diodo passa do estado de condução para o de não-condução e vice-versa.

28. (Fuvest 2000) Considere a montagem adiante, composta por 4

resistores iguais R, uma fonte de tensão F, um medidor de corrente A, um medidor de tensão V e fios de ligação.

O medidor de corrente indica 8,0A e o de tensão 2,0 V. Pode-se afirmar que a potência total dissipada nos 4 resistores é, aproximadamente, de:

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a) 8 W b) 16 W c) 32 W d) 48 W e) 64 W

29. (Fuvest 2000) Um certo tipo de lâmpada incandescente comum, de potência nominal 170W e tensão nominal 130V, apresenta a relação da corrente (l), em função da tensão (V), indicada no gráfico a seguir

Suponha que duas lâmpadas (A e B), desse mesmo tipo, foram utilizadas, cada uma, durante 1 hora, sendo

A - em uma rede elétrica de 130V

B - em uma rede elétrica de 100V

Ao final desse tempo, a diferença entre o consumo de energia elétrica das duas lâmpadas, em watt.hora (Wh), foi aproximadamente de:

a) 0 Wh b) 10 Wh c) 40 Wh d) 50 Wh e) 70 Wh

30. (Fuvest 2000) Um painel de células solares funciona como um gerador, transformando energia luminosa em energia elétrica. Quando, sobre a área de captação do painel, de 2m2 incide uma densidade superficial de potência luminosa de 400W/m2, obtém-se uma relação entre I (corrente) e V (tensão), conforme gráfico a seguir. (Os valores de I e V são os indicados pelo amperímetro A e pelo voltímetro V, no circuito esquematizado, variando-se R em uma ampla faixa de valores). Nas aplicações práticas, substitui-se a resistência por um aparelho elétrico.

Para as condições anteriores:

a) Construa, no sistema de coordenadas, um esboço do gráfico da potência fornecida pelo painel solar em função da tensão entre seus terminais.

b) Estime a eficiência máxima de transformação de energia solar em energia elétrica do painel.

c) Estime a resistência R(max), quando a potência elétrica gerada pelo painel for máxima.

31. (Fuvest 2001) Dispondo de pedaços de fios e 3 resistores de

mesma resistência, foram montadas as conexões apresentadas a seguir. Dentre essas, aquela que apresenta a maior resistência elétrica entre seus terminais é

32. (Fuvest 2001) Um circuito doméstico simples, ligado à rede de 110V e protegido por um fusível F de 15A, está esquematizado adiante.

A potência máxima de um ferro de passar roupa que pode ser ligado, simultaneamente, a uma lâmpada de 150W, sem que o fusível interrompa o circuito, é aproximadamente de

a) 1100 W b) 1500 W c) 1650 W d) 2250 W e) 2500 W

33. (Fuvest 2001) Dispõe-se de uma lâmpada decorativa especial L, cuja curva característica, fornecida pelo manual do fabricante, é apresentada abaixo. Deseja-se ligar essa lâmpada, em série com uma resistência R=2,0Ω, a uma fonte de tensão V0, como no circuito a seguir. Por precaução, a potência dissipada na lâmpada deve ser igual à potência dissipada no resistor.

Para as condições acima,

a) Represente a curva característica I × V do resistor, no próprio gráfico fornecido pelo fabricante, identificando-a com a letra R.

b) Determine, utilizando o gráfico, a corrente I, em amperes, para que a potência dissipada na lâmpada e no resistor sejam iguais.

c) Determine a tensão V0, em volts, que a fonte deve fornecer.

d) Determine a potência P, em watts, que a lâmpada dissipará

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nessas condições.

34. (Fuvest 2002) Os gráficos, apresentados a seguir, caracterizam a

potência P, em watt, e a luminosidade L, em lúmen, em função da tensão, para uma lâmpada incandescente. Para iluminar um salão, um especialista programou utilizar 80 dessas lâmpadas, supondo que a tensão disponível no local seria de 127V. Entretanto, ao iniciar-se a instalação, verificou-se que a tensão no local era de 110V. Foi necessário, portanto, um novo projeto, de forma a manter a mesma luminosidade no salão, com lâmpadas desse mesmo tipo.

Para esse novo projeto, determine:

a) O número N de lâmpadas a serem utilizadas.

b) A potência adicional PA, em watts, a ser consumida pelo novo conjunto de lâmpadas, em relação à que seria consumida no projeto inicial.

35. (Fuvest 2002) As características de uma pilha, do tipo PX, estão

apresentadas a seguir, tal como fornecidas pelo fabricante. Três dessas pilhas foram colocadas para operar, em série, em uma lanterna que possui uma lâmpada L, com resistência constante R=3,0Ω.

Uma pilha, do tipo PX, pode ser representada, em qualquer situação, por um circuito equivalente, formado por um gerador ideal

de força eletromotriz ε=1,5V e uma resistência interna r=2

3Ω, como

representado no esquema a seguir

Por engano, uma das pilhas foi colocada invertida, como representado na lanterna.

Determine:

a) A corrente I, em amperes, que passa pela lâmpada, com a pilha 2 "invertida", como na figura.

b) A potência P, em watts, dissipada pela lâmpada, com a pilha 2

"invertida", como na figura.

c) A razão F = P/P0, entre a potência P dissipada pela lâmpada, com a pilha 2 "invertida", e a potência P0, que seria dissipada, se todas as pilhas estivessem posicionadas corretamente.

36. (Fuvest 2002) No medidor de energia elétrica usado na medição

do consumo de residências, há um disco, visível externamente, que pode girar. Cada rotação completa do disco corresponde a um consumo de energia elétrica de 3,6 watt-hora. Mantendo-se, em uma residência, apenas um equipamento ligado, observa-se que o disco executa uma volta a cada 40 segundos. Nesse caso, a potência "consumida" por esse equipamento é de, aproximadamente,

(A quantidade de energia elétrica de 3,6 watt-hora é definida como aquela que um equipamento de 3,6W consumiria se permanecesse ligado durante 1 hora.)

a) 36 W b) 90 W c) 144 W d) 324 W e) 1000 W

37. (Fuvest 2002) Para um teste de controle, foram introduzidos três amperímetros (A1, A2 e A3) em um trecho de um circuito, entre M e N, por onde passa uma corrente total de 14 A (indicada pelo amperímetro A4). Nesse trecho, encontram-se cinco lâmpadas, interligadas como na figura, cada uma delas com resistência invariável R.

Nessas condições, os amperímetros A1, A2 e A3 indicarão, respectivamente, correntes I1, I2 e I3 com valores aproximados de

a) I1 = 1,0 A I2 = 2,0 A I3 = 11 A b) I1 = 1,5 A I2 = 3,0 A I3 = 9,5 A c) I1 = 2,0 A I2 = 4,0 A I3 = 8,0 A d) I1 = 5,0 A I2 = 3,0 A I3 = 6,0 A e) I1 = 8,0 A I2 = 4,0 A I3 = 2,0 A

38. (Fuvest 2002) Usando todo o calor produzido pela combustão direta de gasolina, é possível, com 1,0 litro de tal produto, aquecer 200 litros de água de 10°C a 45°C. Esse mesmo aquecimento pode ser obtido por um gerador de eletricidade, que consome 1,0 litro de gasolina por hora e fornece 110V a um resistor de 11Ω, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água. Nessas condições, o aquecimento da água obtido através do gerador, quando comparado ao obtido diretamente a partir da combustão, consome uma quantidade de gasolina, aproximadamente,

a) 7 vezes menor b) 4 vezes menor c) igual d) 4 vezes maior e) 7 vezes maior

39. (Fuvest 2003) Uma lâmpada L está ligada a uma bateria B por 2 fios, F1 e F2, de mesmo material, de comprimentos iguais e de diâmetros d e 3d, respectivamente. Ligado aos terminais da bateria, há um voltímetro ideal M (com resistência interna muito grande), como mostra a figura. Nestas condições a lâmpada está acesa, tem resistência R(L) = 2,0Ω e dissipa uma potência igual a

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8,0W. A força eletromotriz da bateria é ε=9,0V e a resistência do fio F1 é R1=1,8Ω.

Determine o valor da

a) corrente I, em amperes, que percorre o fio F1.

b) potência P2, em watts, dissipada no fio F2.

c) diferença de potencial V(M), em volts, indicada pelo voltímetro M.

40. (Fuvest 2003)

A figura representa uma câmara fechada C, de parede cilíndrica de material condutor, ligada à terra. Em uma de suas extremidades, há uma película J, de pequena espessura, que pode ser atravessada por partículas. Coincidente com o eixo da câmara, há um fio condutor F mantido em potencial positivo em relação à terra. O cilindro está preenchido com um gás de tal forma que partículas alfa, que penetram em C, através de J, colidem com moléculas do gás podendo arrancar elétrons das mesmas. Neste processo, são formados íons positivos e igual número de elétrons livres que se dirigem, respectivamente, para C e para F. O número de pares elétron-ion formados é proporcional à energia depositada na câmara pelas partículas alfa, sendo que para cada 30eV de energia perdida por uma partícula alfa, um par é criado. Analise a situação em que um número n = 2 × 104 partículas alfa, cada uma com energia cinética igual a 4,5MeV, penetram em C, a cada segundo, e lá perdem toda a sua energia cinética. Considerando que apenas essas partículas criam os pares elétron-ion, determine

NOTE/ADOTE

1) A carga de um elétron é e = - 1,6 × 10-19C

2) elétron-volt (eV) é uma unidade de energia

3) 1MeV = 106 eV

a) o número N de elétrons livres produzidos na câmara C a cada segundo.

b) a diferença de potencial V entre os pontos A e B da figura, sendo a resistência R = 5 × 107Ω.

41. (Fuvest 2003) Ganhei um chuveiro elétrico de 6050W - 220V. Para

que esse chuveiro forneça a mesma potência na minha instalação, de 110V, devo mudar a sua resistência para o seguinte valor, em ohms:

a) 0,5 b) 1,0 c) 2,0 d) 4,0 e) 8,0

42. (Fuvest 2003) Duas barras M e N, de pequeno diâmetro, com 1,5m de comprimento, feitas de material condutor com resistência de RΩ a cada metro de comprimento, são suspensas pelos pontos S e T e eletricamente interligadas por um fio flexível e condutor F, fixado às extremidades de uma alavanca que pode girar em torno de um eixo E. As barras estão parcialmente imersas em mercúrio líquido, como mostra a figura. Quando a barra M está totalmente imersa, o ponto S se encontra na superfície do líquido, e a barra N fica com um comprimento de 1,0m fora do mercúrio e vice-versa. Suponha que os fios e o mercúrio sejam condutores perfeitos e que a densidade das barras seja maior do que a do mercúrio. Quando o extremo S da barra M se encontra a uma altura h da superfície do mercúrio, o valor da resistência elétrica r, entre o fio F e o mercúrio, em função da altura h, é melhor representado pelo gráfico

43. (Fuvest 2004) Seis pilhas iguais, cada uma com diferença de potencial V, estão ligadas a um aparelho, com resistência elétrica R, na forma esquematizada na figura. Nessas condições, a corrente medida pelo amperímetro A, colocado na posição indicada, é igual a

a) V/R b) 2V/R c) 2V/3R d) 3V/R e) 6V/R

44. (Fuvest 2004) Em um experimento de laboratório, um fluxo de água constante, de 1,5 litro por minuto, é aquecido através de um sistema cuja resistência R, alimentada por uma fonte de 100 V, depende da temperatura da água. Quando a água entra no sistema, com uma temperatura T0 = 20 °C, a resistência passa a ter um determinado valor que aquece a água. A água aquecida estabelece novo valor para a resistência e assim por diante, até que o sistema se estabilize em uma temperatura final T(f).

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Para analisar o funcionamento do sistema:

a) Escreva a expressão da potência P(R) dissipada no resistor, em função da temperatura do resistor, e represente P(R) x T no gráfico.

b) Escreva a expressão da potência P(A) necessária para que a água deixe o sistema a uma temperatura T, e represente P(A) x T no mesmo gráfico.

c) Estime, a partir do gráfico, o valor da temperatura final T(f) da água, quando essa temperatura se estabiliza.

NOTE E ADOTE:

- Nas condições do problema, o valor da resistência R é dado por R = 10 - α T, quando R é expresso em Ω, T em °C e α = 0,1 Ω/°C.

- Toda a potência dissipada no resistor é transferida para a água e o resistor está à mesma temperatura de saída da água.

- Considere o calor específico da água c = 4000 J/(kg.K) e a densidade da água ρ = 1 kg/litro.

45. (Fuvest 2004) Um sistema de alimentação de energia de um

resistor R = 20 Ω é formado por duas baterias, B1 e B2, interligadas através de fios, com as chaves Ch1 e Ch2, como representado na figura 1. A bateria B1 fornece energia ao resistor, enquanto a bateria B2 tem a função de recarregar a bateria B1. Inicialmente, com a chave Ch1 fechada (e Ch2 aberta), a bateria B1 fornece corrente ao resistor durante 100 s. Em seguida, para repor toda a energia química que a bateria B1 perdeu, a chave Ch2 fica fechada (e Ch1 aberta), durante um intervalo de tempo T. Em relação a essa operação, determine:

a) O valor da corrente I1, em amperes, que percorre o resistor R, durante o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada.

b) A carga Q, em C, fornecida pela bateria B1, durante o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada.

c) O intervalo de tempo T, em s, em que a chave Ch2 permanece fechada.

NOTE E ADOTE:

As baterias podem ser representadas pelos modelos da figura 2, com

fem1 = 12 V e r1 = 2Ω e

fem2 = 36 V e r2 = 4Ω

46. (Fuvest 2005)

Um aquecedor elétrico é formado por duas resistências elétricas R iguais. Nesse aparelho, é possível escolher entre operar em redes de 110 V (Chaves B fechadas e chave A aberta) ou redes de 220 V (Chave A fechada e chaves B abertas). Chamando as potências dissipadas por esse aquecedor de P(220) e P(110), quando operando, respectivamente, em 220V e 110V, verifica-se que as potências dissipadas, são tais que

a) P (220) = 12

P (110)

b) P (220) = P (110)

c) P (220) = 32

P (110)

d) P (220) = 2 P (110) e) P (220) = 4 P (110)

47. (Fuvest 2005) Um determinado aquecedor elétrico, com resistência R constante, é projetado para operar a 110 V. Pode-se ligar o aparelho a uma rede de 220V, obtendo os mesmos aquecimento e consumo de energia médios, desde que haja um dispositivo que o ligue e desligue, em ciclos sucessivos, como indicado no gráfico.

Nesse caso, a cada ciclo, o aparelho permanece ligado por 0,2s e desligado por um intervalo de tempo ∆t. Determine

a) a relação Z1 entre as potências P220 e P110, dissipadas por esse aparelho em 220V e 110V, respectivamente, quando está continuamente ligado, sem interrupção.

b) o valor do intervalo ∆t, em segundos, em que o aparelho deve permanecer desligado a 220V, para que a potência média dissipada pelo resistor nessa tensão seja a mesma que quando ligado continuamente em 110V.

c) a relação Z2 entre as correntes médias I220 e I110, que percorrem o resistor quando em redes de 220V e 110V, respectivamente, para a situação do item anterior.

NOTE E ADOTE:

Potência média é a razão entre a energia dissipada em um ciclo e o período total do ciclo.

48. (Fuvest 2006) Uma bateria possui força eletromotriz ε e resistência

interna R0. Para determinar essa resistência, um voltímetro foi ligado aos dois polos da bateria, obtendo-se V0 = ε (situação I). Em seguida, os terminais da bateria foram conectados a uma lâmpada.

9

Nessas condições, a lâmpada tem resistência R = 4 Ω e o voltímetro indica VA (situação II), de tal forma que V0 / VA = 1,2. Dessa experiência, conclui-se que o valor de R0 é

a) 0,8 Ω b) 0,6 Ω c) 0,4 Ω d) 0,2 Ω e) 0,1 Ω

49. (Fuvest 2007) Na cozinha de uma casa, ligada à rede elétrica de 110 V, há duas tomadas A e B. Deseja-se utilizar, simultaneamente, um forno de micro-ondas e um ferro de passar, com as características indicadas. Para que isso seja possível, é necessário que o disjuntor (D) dessa instalação elétrica, seja de, no mínimo,

(FERRO DE PASSAR: Tensão: 110 V; Potência: 1400 W

MICRO-ONDAS: Tensão: 110 V; Potência: 920 W

Disjuntor ou fusível: dispositivo que interrompe o circuito quando a corrente ultrapassa o limite especificado.)

a) 10 A b) 15 A c) 20 A d) 25 A e) 30 A

50. (Fuvest 2008) Uma estudante quer utilizar uma lâmpada (dessas de lanterna de pilhas) e dispõe de uma bateria de 12 V. A especificação da lâmpada indica que a tensão de operação é 4,5 V e a potência elétrica utilizada durante a operação é de 2,25 W. Para que a lâmpada possa ser ligada à bateria de 12 V, será preciso colocar uma resistência elétrica, em série, de aproximadamente

a) 0,5 Ω b) 4,5 Ω c) 9,0 Ω d) 12 Ω e) 15 Ω

51. (Fuvest 2006) A relação entre tensão e corrente de uma lâmpada L, como a usada em automóveis, foi obtida por meio do circuito esquematizado na figura 1, onde G representa um gerador de tensão variável. Foi medido o valor da corrente indicado pelo amperímetro A, para diferentes valores da tensão medida pelo voltímetro V, conforme representado pela curva L no Gráfico 1. O circuito da figura 1 é, então, modificado, acrescentando-se um resistor R de resistência 6,0 Ω em série com a lâmpada L, conforme esquematizado na figura 2.

a) Construa, no Gráfico 2, o gráfico da potência dissipada na lâmpada, em função da tensão U entre seus terminais, para U variando desde 0 até 12 V.

b) Construa, no Gráfico 1, o gráfico da corrente no resistor R em função da tensão U aplicada em seus terminais, para U variando desde 0 até 12 V.

c) Considerando o circuito da figura 2, construa, no Gráfico 3, o gráfico da corrente indicada pelo amperímetro em função da tensão U indicada pelo voltímetro, quando a corrente varia desde 0 até 2 A.

NOTE E ADOTE

O voltímetro e o amperímetro se comportam como ideais.

Na construção dos gráficos, marque os pontos usados para traçar as curvas.

52. (Fuvest 2007) Em uma ilha distante, um equipamento eletrônico de monitoramento ambiental, que opera em 12 V e consome 240 W, é mantido ligado 20h por dia. A energia é fornecida por um conjunto de N baterias ideais de 12 V. Essas baterias são carregadas por um gerador a diesel, G, através de uma resistência R de 0,2 Ω. Para evitar interferência no monitoramento, o gerador é ligado durante 4h por dia, no período em que o equipamento permanece desligado.

Determine

a) a corrente I, em amperes, que alimenta o equipamento eletrônico C.

b) o número mínimo N, de baterias, necessário para manter o sistema, supondo que as baterias armazenem carga de 50 A.h cada uma.

c) a tensão V, em volts, que deve ser fornecida pelo gerador, para carregar as baterias em 4 h.

NOTE E ADOTE

(1 ampere × 1 segundo = 1 coulomb)

O parâmetro usado para caracterizar a carga de uma bateria,

10

produto da corrente pelo tempo, é o ampere . hora (A.h).

Suponha que a tensão da bateria permaneça constante até o final de sua carga.

53. (Fuvest 2007) O plutônio (238Pu) é usado para a produção direta

de energia elétrica em veículos espaciais. Isso é realizado em um gerador que possui duas placas metálicas, paralelas, isoladas e separadas por uma pequena distância D. Sobre uma das placas deposita-se uma fina camada de 238Pu, que produz 5 × 1014 desintegrações por segundo. O 238Pu se desintegra, liberando

partículas alfa, 14

das quais alcança a outra placa, onde são

absorvidas. Nesse processo, as partículas alfa transportam uma carga positiva Q e deixam uma carga - Q na placa de onde saíram, gerando uma corrente elétrica entre as placas, usada para alimentar um dispositivo eletrônico, que se comporta como uma resistência elétrica R = 3,0 × 109 Ω.

Estime

a) a corrente I, em amperes, que se estabelece entre as placas.

b) a diferença de potencial V, em volts, que se estabelece entre as placas.

c) a potência elétrica PE, em watts, fornecida ao dispositivo eletrônico nessas condições.

NOTE E ADOTE

O 238Pu é um elemento radioativo, que decai naturalmente, emitindo uma partícula alfa (núcleo de 4He).

Carga Q da partícula alfa = 2 × 1,6 × 10-19 C

54. (Fuvest 2008) Utilizando-se um gerador, que produz uma tensão

V0, deseja-se carregar duas baterias, B-1 e B-2, que geram respectivamente 15 V e 10 V, de tal forma que as correntes que alimentam as duas baterias durante o processo de carga mantenham-se iguais (i1 = i2 = i). Para isso, é utilizada a montagem do circuito elétrico representada a seguir, que inclui três resistores R1, R2 e R3, com respectivamente 25 Ω, 30 Ω e 6 Ω, nas posições indicadas. Um voltímetro é inserido no circuito para medir a tensão no ponto A.

a) Determine a intensidade da corrente i, em amperes, com que cada bateria é alimentada.

b) Determine a tensão VA, em volts, indicada pelo voltímetro, quando

o sistema opera da forma desejada.

c) Determine a tensão V0, em volts, do gerador, para que o sistema opere da forma desejada.

55. (Fuvest 2009) Na maior parte das residências que dispõem de

sistemas de TV a cabo, o aparelho que decodifica o sinal permanece ligado sem interrupção, operando com uma potência aproximada de 6 W, mesmo quando a TV não está ligada. O consumo de energia do decodificador, durante um mês (30 dias), seria equivalente ao de uma lâmpada de 60 W que permanecesse ligada, sem interrupção, durante

a) 6 horas. b) 10 horas. c) 36 horas. d) 60 horas. e) 72 horas.

56. (Fuvest 2009) Com o objetivo de criar novas partículas, a partir de colisões entre prótons, está sendo desenvolvido, no CERN (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares), um grande acelerador (LHC). Nele, através de um conjunto de ímãs, feixes de prótons são mantidos em órbita circular, com velocidades muito próximas à velocidade c da luz no vácuo. Os feixes percorrem longos tubos, que juntos formam uma circunferência de 27 km de comprimento, onde é feito vácuo. Um desses feixes contém N = 3,0 × 1014 prótons, distribuídos uniformemente ao longo dos tubos, e cada próton tem uma energia cinética E de 7,0 × 1012 eV. Os prótons repassam inúmeras vezes por cada ponto de sua órbita, estabelecendo, dessa forma, uma corrente elétrica no interior dos tubos. Analisando a operação desse sistema, estime:

NOTE E ADOTE:

q = Carga elétrica de um próton = 1,6 × 10-19C

c = 3,0 × 108 m/s

1 eletron-volt = 1 eV = 1,6 × 10-19 J

a) A energia cinética total Ec, em joules, do conjunto de prótons contidos no feixe.

b) A velocidade V, em km/h, de um trem de 400 toneladas que teria uma energia cinética equivalente à energia do conjunto de prótons contidos no feixe.

c) A corrente elétrica I, em amperes, que os prótons em movimento estabelecem no interior do tubo onde há vácuo.

ATENÇÃO! Não utilize expressões envolvendo a massa do próton, pois, como os prótons estão a velocidades próximas à da luz, os resultados seriam incorretos.

57. (Fuvest 2009) Uma jovem, para aquecer uma certa quantidade de

massa M de água, utiliza, inicialmente, um filamento enrolado, cuja resistência elétrica R0 é igual a 12 Ω, ligado a uma fonte de 120 V (situação I).

Desejando aquecer a água em dois recipientes, coloca, em cada um, metade da massa total de água (M/2), para que sejam aquecidos por resistências R1 e R2, ligadas à mesma fonte (situação II). A jovem obtém essas duas resistências, cortando o filamento inicial em partes não iguais, pois deseja que R1 aqueça a água com duas vezes mais potência que R2. Para analisar essas situações:

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a) Estime a potência P0, em watts, que é fornecida à massa total de água, na situação I.

b) Determine os valores de R1 e R2, em ohms, para que no recipiente onde está R1 a água receba duas vezes mais potência do que no recipiente onde está R2, na situação II.

c) Estime a razão P/P0, que expressa quantas vezes mais potência é fornecida na situação II (P), ao conjunto dos dois recipientes, em relação à situação I (P0).

58. (Fuvest 2010) Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre

tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000 A e com duração de 0,5 s?

a) 12

b) 13

c) 14

d) 110

e) 120

59. (Fuvest 2010) Em uma aula de física, os estudantes receberam

duas caixas lacradas, C e C’, cada uma delas contendo um circuito genérico, formado por dois resistores (R1 e R2), ligado a uma bateria de 3 V de tensão, conforme o esquema da figura a seguir.

Das instruções recebidas, esses estudantes souberam que os dois resistores eram percorridos por correntes elétricas não nulas e que o valor de R1 era o mesmo nas duas caixas, bem como o de R2. O objetivo do experimento era descobrir como as resistências estavam associadas e determinar seus valores. Os alunos mediram as correntes elétricas que percorriam os circuitos das duas caixas, C e C’, e obtiveram os valores I = 0,06 A e I’ = 0,25 A, respectivamente. a) Complete as figuras da folha de resposta, desenhando, para cada

caixa, um esquema com a associação dos resistores R1 e R2. b) Determine os valores de R1 e R2. NOTE E ADOTE: Desconsidere a resistência interna do amperímetro.

60. (Fuvest 2011) O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão U, é percorrido por uma corrente de intensidade i. O gráfico abaixo mostra a relação entre i e U.

As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada. I. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão aplicada. II. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente. III. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada. Dentre essas afirmações, somente a) I está correta. b) II está correta. c) III está correta. d) I e III estão corretas. e) II e III estão corretas.

61. (Fuvest 2011) A conversão de energia solar em energia elétrica pode ser feita com a utilização de painéis constituídos por células fotovoltaicas que, quando expostas à radiação solar, geram uma diferença de potencial U entre suas faces. Para caracterizar uma dessas células (C) de 20 cm2 de área, sobre a qual incide 1 kW/m2 de radiação solar, foi realizada a medida da diferença de potencial U e da corrente I, variando-se o valor da resistência R, conforme o circuito esquematizado na figura abaixo.

Os resultados obtidos estão apresentados na tabela.

U (volt) I (ampère) 0,10 1,0 0,20 1,0 0,30 1,0 0,40 0,98 0,50 0,90 0,52 0,80 0,54 0,75 0,56 0,62 0,58 0,40 0,60 0,00

a) Faça o gráfico da curva I x U na figura a seguir.

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b) Determine o valor da potência máxima Pm que essa célula fornece

e o valor da resistência R nessa condição. c) Determine a eficiência da célula C para U = 0,3 V. NOTE E ADOTE

fornecida

incidente

PEficiência

P=

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: g = 10 m/s2

1,0 cal = 4,0 J

densidade d'água: 1,0 g/cm3 = 103 kg/m3

velocidade da luz no ar: 300.000 km/s

calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g

pressão atmosférica: 105 N/m2

62. (Fuvest 1989) No circuito as lâmpadas L1, L2 e L3 são idênticas

com resistências de 30 ohms cada. A força eletromotriz vale 18 volts e C é uma chave que está inicialmente fechada.

a) Qual a corrente que passa por L2?

b) Abrindo-se a chave C, o que acontece com o brilho da lâmpada L1? Justifique.

UNICAMP

63. (Unicamp 1994) A potência P de um chuveiro elétrico, ligado a uma rede doméstica de tensão V = 220 V é dado por P = V2/R, onde a resistência R do chuveiro é proporcional ao comprimento do resistor. A tensão V e a corrente elétrica I no chuveiro estão relacionados pela Lei de Ohm: V = RI. Deseja-se aumentar a potência do chuveiro mudando apenas o comprimento do resistor.

a) Ao aumentar a potência a água ficará mais quente ou mais fria?

b) Para aumentar a potência do chuveiro, o que deve ser feito com a resistência do chuveiro?

c) O que acontece com a intensidade da corrente elétrica I quando a potência do chuveiro aumenta?

d) O que acontece com o valor da tensão V quando a potência do chuveiro aumenta?

64. (Unicamp 1994) No circuito da figura adiante, A é um amperímetro

de resistência nula, V é um voltímetro de resistência infinita. A resistência interna da bateria é nula.

a) Qual é a intensidade da corrente medida pelo amperímetro?

b) Qual é a voltagem medida pelo voltímetro?

c) Quais são os valores das resistências R1 e R2?

d) Qual é a potência fornecida pela bateria?

65. (Unicamp 1995) No circuito a seguir, A é um amperímetro e V é

um voltímetro, ambos ideais. Reproduza o circuito no caderno de resposta e responda:

a) Qual o sentido da corrente em A? (desenhe uma seta).

b) Qual a polaridade da voltagem em V? (escreva + e - nos terminais do voltímetro).

c) Qual o valor da resistência equivalente ligadas aos terminais da bateria?

d) Qual o valor da corrente no amperímetro A?

e) Qual o valor da voltagem no voltímetro V?

66. (Unicamp 1995) Um forno de micro-ondas opera na voltagem de

120 V e corrente de 5,0 A. Colocaram-se neste forno 200 ml de água à temperatura de 25 °C. Admita que toda energia do forno é utilizada para aquecer a água. Para simplificar, adote 1,0 cal = 4,0 J.

a) Qual a energia necessária para elevar a temperatura da água a 100 °C?

b) Em quanto tempo esta temperatura será atingida?

67. (Unicamp 1995) Uma lâmpada incandescente (100W, 120V) tem

um filamento de tungstênio de comprimento igual a 31,4cm e diâmetro 4,0×10-2mm. A resistividade do tungstênio à temperatura ambiente é de 5,6×10-8ohm×m.

a) Qual a resistência do filamento quando ele está à temperatura ambiente?

b) Qual a resistência do filamento com a lâmpada acesa?

68. (Unicamp 1993) No circuito a seguir, a corrente na resistência de

5,0 Ω é nula.

a) Determine o valor da resistência X.

b) Qual a corrente fornecida pela bateria?

13

69. (Unicamp 1993) Uma cidade consome 1,0.108W de potência e é alimentada por uma linha de transmissão de 1000km de extensão, cuja voltagem, na entrada da cidade, é 100000volts. Esta linha é constituída de cabos de alumínio cuja área da seção reta total vale A=5,26.10-3m2. A resistividade do alumínio é ρ=2,63.10-8Ωm.

a) Qual a resistência dessa linha de transmissão?

b) Qual a corrente total que passa pela linha de transmissão?

c) Que potência é dissipada na linha?

70. (Unicamp 1992) Um fusível é um interruptor elétrico de proteção

que queima, desligando o circuito, quando a corrente ultrapassa certo valor. A rede elétrica de 110 V de uma casa é protegida por fusível de 15 A. Dispõe-se dos seguintes equipamentos: um aquecedor de água de 2200 W, um ferro de passar de 770 W, e lâmpadas de 100 W.

a) Quais desses equipamentos podem ser ligados na rede elétrica, um de cada vez, sem queimar o fusível?

b) Se apenas lâmpadas de 100 W são ligadas na rede elétrica, qual o número máximo dessas lâmpadas que podem ser ligadas simultaneamente sem queimar o fusível de 15 A?

71. (Unicamp 1992) Considere os seguintes equipamentos operando

na máxima potência durante uma hora: uma lâmpada de 100 W, o motor de um Fusca, o motor de um caminhão, uma lâmpada de 40 W, um ferro de passar roupas.

a) Qual das lâmpadas consome menos energia?

b) Que equipamento consome mais energia?

c) Coloque os cinco equipamentos em ordem crescente de consumo de energia.

72. (Unicamp 1992) Um aluno necessita de um resistor que, ligado a

uma tomada de 220 V, gere 2200 W de potência térmica. Ele constrói o resistor usando fio de constante N0. 30 com área de seção transversal de 5,0.10-2 mm2 e condutividade elétrica de 2,0.106 (Ωm)-1.

a) Que corrente elétrica passará pelo resistor?

b) Qual será a sua resistência elétrica?

c) Quantos metros de fio deverão ser utilizados?

73. (Unicamp 1991) Um ebulidor elétrico pode funcionar com um ou

com dois resistores idênticos de mesma resistência R. Ao funcionar apenas com um resistor, uma certa quantidade de água entra em ebulição um volume igual de água se o aquecedor funcionar com os dois resistores ligados:

a) em paralelo?

b) em série?

74. (Unicamp 1996) O gráfico a seguir mostra a potência elétrica (em

kW) consumida em uma certa residência ao longo do dia. A residência é alimentada com a voltagem de 120 V. Essa residência

tem um fusível que queima se a corrente ultrapassar um certo valor, para evitar danos na instalação elétrica. Por outro lado, esse fusível deve suportar a corrente utilizada na operação normal dos aparelhos da residência.

a) Qual o valor da corrente que o fusível deve suportar?

b) Qual é a energia em kWh consumida em um dia nessa residência?

c) Qual será o preço pago por 30 dias de consumo se o kWh custa R$ 0,12?

75. (Unicamp 1996) Um gerador de áudio de tensão V tem uma resistência interna Ri e alimenta um alto falante de resistência Ra.

a) Qual a potência dissipada em Ra em termos de V e R1?

b) Qual a relação entre Ra e Ri para que a potência dissipada no alto falante seja a máxima?

Sugestão: faça x = Ra/Ri e use o fato de que se (x - 1)2 ≥ 0 e x ≥ 0 então [(x2 + 2x + 1)/x] ≥ 4

c) Qual a potência máxima que se pode retirar desse gerador de áudio?

76. (Unicamp 1996) Uma loja teve sua fachada decorada com 3000

lâmpadas de 0,5 W cada para o Natal. Essas lâmpadas são do tipo pisca-pisca e ficam apagadas 75% do tempo

a) Qual a potência total dissipada se 30% das lâmpadas estiverem acesas simultaneamente?

b) Qual a energia gasta (em kWh) com essa decoração ligada das 20:00 até as 24:00 horas?

c) Considerando que o kWh custa R$ 0,08 qual seria o gasto da loja durante 30 dias?

77. (Unicamp 1997) A figura a seguir mostra como se pode dar um

banho de prata em objetos, como por exemplo em talheres. O dispositivo consiste de uma barra de prata e do objeto que se quer banhar imersos em uma solução condutora de eletricidade. Considere que uma corrente de 6,0 A passa pelo circuito e que cada Coulomb de carga transporta aproximadamente 1,1 mg de prata.

a) Calcule a carga que passa nos eletrodos em uma hora.

b) Determine quantos gramas de prata são depositados sobre o objeto da figura em um banho de 20 minutos.

78. (Unicamp 1997) A figura a seguir mostra o circuito elétrico

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simplificado de um automóvel, composto por uma bateria de 12 V e duas lâmpadas L1 e L2 cujas resistências são de 6,0 Ω cada. Completam o circuito uma chave liga-desliga (C) e um fusível de proteção (F). A curva tempo × corrente do fusível também é apresentada na figura a seguir. Através desta curva pode-se determinar o tempo necessário para o fusível derreter e desligar o circuito em função da corrente que passa por ele.

a) Calcule a corrente fornecida pela bateria com a chave aberta.

b) Determine por quanto tempo o circuito irá funcionar a partir do momento em que a chave é fechada.

c) Determine o mínimo valor da resistência de uma lâmpada a ser colocada no lugar de L2 de forma que o circuito possa operar indefinidamente sem que o fusível de proteção derreta.

79. (Unicamp 1998) Uma bateria de automóvel pode ser representada

por uma fonte de tensão ideal U em série com uma resistência r. O motor de arranque, com resistência R, é acionado através da chave de contato C, conforme mostra a figura a seguir.

Foram feitas as seguintes medidas no voltímetro e no amperímetro ideais:

Chave aberta: 12 V (Volts), Chave fechada: 10 V (Volts).

Chave aberta: 0 I (Amperes), Chave fechada: 100 I (Amperes).

a) Calcule o valor da diferença de potencial U.

b) Calcule r e R.

80. (Unicamp 1999) Um técnico em eletricidade notou que a lâmpada

que ele havia retirado do almoxarifado tinha seus valores nominais (valores impressos no bulbo) um tanto apagados. Pôde ver que a tensão nominal era de 130V, mas não pôde ler o valor da potência. Ele obteve, então, através das medições em sua oficina, o seguinte gráfico:

a) Determine a potência nominal da lâmpada a partir do gráfico anterior.

b) Calcule a corrente na lâmpada para os valores nominais de potência e tensão.

c) Calcule a resistência da lâmpada quando ligada na tensão nominal.

81. (Unicamp 1999) Algumas residências recebem três fios da rede de

energia elétrica, sendo dois fios correspondentes às fases e o terceiro ao neutro. Os equipamentos existentes nas residências são projetados para serem ligados entre uma fase e o neutro (por exemplo, uma lâmpada) ou entre duas fases (por exemplo, um chuveiro). Considere o circuito a seguir, que representa, de forma muito simplificada, uma instalação elétrica residencial. As fases são representadas por fontes de tensão em corrente contínua e os equipamentos, representados por resistências. Apesar de simplificado, o circuito pode dar uma ideia das consequências de uma eventual ruptura do fio neutro. Considere que todos os equipamentos estejam ligados ao mesmo tempo.

a) Calcule a corrente que circula pelo chuveiro.

b) Qual é o consumo de energia elétrica da residência em kWh durante quinze minutos?

c) Considerando que os equipamentos se queimam quando operam com uma potência 10% acima da normal (indicada na figura), determine quais serão os equipamentos queimados caso o fio neutro se rompa no ponto A.

82. (Unicamp 2000) Algumas pilhas são vendidas com um testador de

carga. O testador é formado por 3 resistores em paralelo como mostrado esquematicamente na figura a seguir. Com a passagem de corrente, os resistores dissipam potência e se aquecem. Sobre cada resistor é aplicado um material que muda de cor ("acende") sempre que a potência nele dissipada passa de um certo valor, que é o mesmo para os três indicadores. Uma pilha nova é capaz de fornecer uma diferença de potencial (ddp) de 9,0V, o que faz os 3 indicadores "acenderem". Com uma ddp menor que 9,0V, o indicador de 300Ω já não "acende". A ddp da pilha vai diminuindo à medida que a pilha vai sendo usada.

a) Qual a potência total dissipada em um teste com uma pilha nova?

b) Quando o indicador do resistor 200Ω deixa de "acender", a pilha é considerada descarregada. A partir de qual ddp a pilha é considerada descarregada?

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83. (Unicamp 2000) O circuito testador mostrado na figura adiante

ocorre em certos tipos de pilhas e é construído sobre uma folha de plástico, como mostra o diagrama. Os condutores (cinza claro) consistem em uma camada metálica de resistência desprezível, e os resistores (cinza escuro) são feitos de uma camada fina (10µm de espessura, ou seja, 10×10-6m) de um polímero condutor. A resistência R de um resistor está relacionada com a resistividade ρ por R=ρ(ℓ/A) onde ℓ é o comprimento e A é a área da seção reta perpendicular à passagem de corrente.

a) Determine o valor da resistividade ρ do polímero a partir da figura. As dimensões (em mm) estão indicadas no diagrama.

b) O que aconteceria com o valor das resistências se a espessura da camada de polímero fosse reduzida à metade? Justifique sua resposta.

84. (Unicamp 2000) Grande parte da tecnologia utilizada em

informática e telecomunicações é baseada em dispositivos semicondutores, que não obedecem à lei de Ohm. Entre eles está o diodo, cujas características ideais são mostradas no gráfico (figura 1).

O gráfico deve ser interpretado da seguinte forma: se for aplicada uma tensão negativa sobre o diodo (VD<0), não haverá corrente (ele funciona como uma chave aberta). Caso contrário (VD>0), ele se comporta como uma chave fechada. Considere o circuito (figura 2).

a) Obtenha as resistências do diodo para U=+5V e U=-5V

b) Determine os valores lidos no voltímetro e no amperímetro para U=+5V e U=-5V.

85. (Unicamp 2001) O Projeto "Auger" (pronuncia-se ogê) é uma

iniciativa científica internacional, com importante participação de pesquisadores brasileiros, que tem como objetivo aumentar nosso conhecimento sobre os raios cósmicos. Raios cósmicos são partículas subatômicas que, vindas de todas as direções e provavelmente até dos confins do universo, bombardeiam constantemente a Terra. O gráfico a seguir mostra o fluxo (número de partículas por m2 por segundo) que atinge a superfície terrestre em função da energia da partícula, expressa em eV (1eV=1,6×10-

19J). Considere a área da superfície terrestre 5,0×1014m2.

a) Quantas partículas com energia de1016eV atingem a Terra ao longo de um dia?

b)O raio cósmico mais energético já detectado atingiu a Terra em 1991. Sua energia era 3,0×1020eV. Compare essa energia com a energia cinética de uma bola de tênis de massa 0,060kg num saque a 144km/h.

86. (Unicamp 2001) O tamanho dos componentes eletrônicos vem

diminuindo de forma impressionante. Hoje podemos imaginar componentes formados por apenas alguns átomos. Seria esta a última fronteira? A imagem a seguir mostra dois pedaços microscópicos de ouro (manchas escuras) conectados por um fio formado somente por três átomos de ouro. Esta imagem, obtida recentemente em um microscópio eletrônico por pesquisadores do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, localizado em Campinas, demonstra que é possível atingir essa fronteira.

a) Calcule a resistência R desse fio microscópico, considerando-o como um cilindro com três diâmetros atômicos de comprimento. Lembre-se que, na Física tradicional, a resistência de um cilindro é dada por

R = ρ(L/A)

onde ρ é a resistividade, L é o comprimento do cilindro e A é a área da sua secção transversal. Considere a resistividade do ouro ρ=1,6×10-8Ωm, o raio de um átomo de ouro 2,0×10-10m e aproxime π≈3,2.

b) Quando se aplica uma diferença de potencial de 0,1V nas extremidades desse fio microscópico, mede-se uma corrente de 8,0×10-6A. Determine o valor experimental da resistência do fio. A discrepância entre esse valor e aquele determinado anteriormente deve-se ao fato de que as leis da Física do mundo macroscópico precisam ser modificadas para descrever corretamente objetos de dimensão atômica.

87. (Unicamp 2002) Um aspecto importante no abastecimento de

energia elétrica refere-se às perdas na transmissão dessa energia do local de geração para o local de consumo. Uma linha de

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transmissão de 1000km apresenta uma resistência típica R=10Ω. A potência consumida na cidade é igual a 1000MW.

a) A potência consumida é transmitida pela linha e chega à cidade com uma tensão de 200kV. Calcule a corrente na linha de transmissão.

b) Calcule a percentagem da potência dissipada na linha, em relação à potência consumida na cidade.

c) Quanto maior a tensão na linha de transmissão menores são as perdas em relação à potência consumida. Considerando que a potência consumida na cidade é transmitida com uma tensão de 500kV, calcule a percentagem de perda.

88. (Unicamp 2003) A invenção da lâmpada incandescente no final do

Séc. XIX representou uma evolução significativa na qualidade de vida das pessoas. As lâmpadas incandescentes atuais consistem de um filamento muito fino de tungstênio dentro de um bulbo de vidro preenchido por um gás nobre. O filamento é aquecido pela passagem de corrente elétrica, e o gráfico adiante apresenta a resistividade do filamento como função de sua temperatura. A relação entre a resistência e a resistividade é dada por R = ρ L/A, onde R é a resistência do filamento, L seu comprimento, A a área de sua seção reta e ρ sua resistividade.

a) Caso o filamento seja aquecido desde a temperatura ambiente até 2000° C, sua resistência aumentará ou diminuirá? Qual a razão, R2000/R20, entre as resistências do filamento a 2000°C e a 20°C? Despreze efeitos de dilatação térmica.

b) Qual a resistência que uma lâmpada acesa (potência efetiva de 60 W) apresenta quando alimentada por uma tensão efetiva de 120V?

c) Qual a temperatura do filamento no item anterior, se o mesmo apresenta um comprimento de 50 cm e um diâmetro de 0,05 mm? Use a aproximação π = 3.

89. (Unicamp 2003) A variação de uma resistência elétrica com a

temperatura pode ser utilizada para medir a temperatura de um corpo. Considere uma resistência R que varia com a temperatura T de acordo com a expressão

R = R0 (1 + αT)

onde R0 = 100 Ω, α = 4 x 10-3 °C-1 e T é dada em graus Celsius. Esta resistência está em equilíbrio térmico com o corpo, cuja temperatura T deseja-se conhecer. Para medir o valor de R ajusta-se a resistência R2, indicada no circuito a seguir, até que a corrente medida pelo amperímetro no trecho AB seja nula.

a) Qual a temperatura T do corpo quando a resistência R2 for igual a 108 Ω?

b) A corrente através da resistência R é igual a 5,0 x 10-3 A. Qual a diferença de potencial entre os pontos C e D indicados na figura?

90. (Unicamp 2003) Um LED (do inglês Light Emiting Diode) é um

dispositivo semicondutor para emitir luz. Sua potência depende da corrente elétrica que passa através desse dispositivo, controlada pela voltagem aplicada. Os gráficos a seguir representam as características operacionais de um LED com comprimento de onda na região do infravermelho, usado em controles remotos.

a) Qual é a potência elétrica do diodo, quando uma tensão de 1,2 V é aplicada?

b) Qual é a potência de saída (potência elétrica transformada em luz) para essa voltagem? Qual é a eficiência do dispositivo?

c) Qual é a eficiência do dispositivo sob uma tensão de 1,5 V ?

91. (Unicamp 2004) Quando o alumínio é produzido a partir da

bauxita, o gasto de energia para produzi-lo é de 15 kWh/kg. Já para o alumínio reciclado a partir de latinhas, o gasto de energia é de apenas 5% do gasto a partir da bauxita.

a) Em uma dada cidade, 50.000 latinhas são recicladas por dia. Quanto de energia elétrica é poupada nessa cidade (em kWh)? Considere que a massa de cada latinha é de 16 g.

b) Um forno de redução de alumínio produz 400 kg do metal, a partir da bauxita, em um período de 10 horas. A cuba eletrolítica desse forno é alimentada com uma tensão de 40 V. Qual a corrente que alimenta a cuba durante a produção? Despreze as perdas.

92. (Unicamp 2006) Pares metálicos constituem a base de

funcionamento de certos disjuntores elétricos, que são dispositivos usados na proteção de instalações elétricas contra curtos-circuitos. Considere um par metálico formado por uma haste de latão e outra de aço, que, na temperatura ambiente, têm comprimento L = 4,0 cm. A variação do comprimento da haste, ∆L, devida a uma variação de temperatura ∆T, é dada por ∆L = α L ∆T, onde α é o coeficiente de dilatação térmica linear do material.

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a) Se a temperatura aumentar de 60 °C, qual será a diferença entre os novos comprimentos das hastes de aço e de latão? Considere que as hastes não estão presas uma à outra, e que αLat = 1,9 × 10-

5°C-1 e αAço = 1,3 × 10-5°C-1.

b) Se o aquecimento se dá pela passagem de uma corrente elétrica de 10 A e o par tem resistência de 2,4 × 10-3 Ω, qual é a potência dissipada?

93. (Unicamp 2006) O gráfico a seguir (figura 1) mostra a resistividade

elétrica de um fio de nióbio (Nb) em função da temperatura. No gráfico, pode-se observar que a resistividade apresenta uma queda brusca em T = 9,0 K, tornando-se nula abaixo dessa temperatura. Esse comportamento é característico de um material supercondutor.

Um fio de Nb de comprimento total L = 1,5 m e seção transversal de área A = 0,050 mm2 é esticado verticalmente do topo até o fundo de um tanque de hélio líquido, a fim de ser usado como medidor de nível, conforme ilustrado na figura 2. Sabendo-se que o hélio líquido se encontra a 4,2 K e que a temperatura da parte não imersa do fio fica em torno de 10 K, pode-se determinar a altura h do nível de hélio líquido através da medida da resistência do fio.

a) Calcule a resistência do fio quando toda a sua extensão está a 10 K, isto é, quando o tanque está vazio.

b) Qual é a altura h do nível de hélio líquido no interior do tanque em uma situação em que a resistência do fio de Nb vale 36 Ω?

94. (Unicamp 2007) O diagrama adiante representa um circuito

simplificado de uma torradeira elétrica que funciona com uma tensão U = 120 V. Um conjunto de resistores RT = 20 Ω é responsável pelo aquecimento das torradas e um cronômetro determina o tempo durante o qual a torradeira permanece ligada.

a) Qual é a corrente que circula EM CADA resistor RT quando a torradeira está em funcionamento?

b) Sabendo-se que essa torradeira leva 50 segundos para preparar uma torrada, qual é a energia elétrica total consumida no preparo

dessa torrada? c) O preparo da torrada só depende da energia elétrica total

dissipada nos resistores. Se a torradeira funcionasse com dois resistores RT de cada lado da torrada, qual seria o novo tempo de preparo da torrada?

95. (Unicamp 2008) O chuveiro elétrico é amplamente utilizado em

todo o país e é o responsável por grande parte do consumo elétrico residencial. A figura a seguir representa um chuveiro metálico em funcionamento e seu circuito elétrico equivalente. A tensão fornecida ao chuveiro vale V = 200 V e sua resistência é R1 = 10 Ω.

a) Suponha um chuveiro em funcionamento, pelo qual fluem 3,0

litros de água por minuto, e considere que toda a energia dissipada na resistência do chuveiro seja transferida para a água. O calor absorvido pela água, nesse caso, é dado por Q = mc∆θ, onde c = 4 × 103 J/kg°C é o calor específico da água, m é a sua massa e ∆θ é a variação de sua temperatura. Sendo a densidade da água igual a 1000 kg/m3, calcule a temperatura de saída da água quando a temperatura de entrada for igual a 20 °C.

b) Considere agora que o chuveiro esteja defeituoso e que o ponto B

do circuito entre em contato com a carcaça metálica. Qual a corrente total no ramo AB do circuito se uma pessoa tocar o chuveiro como mostra a figura? A resistência do corpo humano, nessa situação, vale R2 = 1000 Ω.

96. (Unicamp 2009) O transistor, descoberto em 1947, é considerado

por muitos como a maior invenção do século XX.

Componente chave nos equipamentos eletrônicos modernos, ele tem a capacidade de amplificar a corrente em circuitos elétricos. A figura a seguir representa um circuito que contém um transistor com seus três terminais conectados: o coletor (c), a base (b) e o emissor (e). A passagem de corrente entre a base e o emissor produz uma queda de tensão constante Vbe = 0,7 V entre esses terminais.

a) Qual é a corrente que atravessa o resistor R = 1000 Ω?

b) O ganho do transistor é dado por G= (ic/ib), onde ic é a corrente no coletor (c) e ib é a corrente na base (b). Sabendo-se que ib 0,3 mA e que a diferença de potencial entre o polo positivo da bateria e o coletor é igual a 3,0V, encontre o ganho do transistor.

97. (Unicamp 2010) Ruídos sonoros podem ser motivo de conflito

entre diferentes gerações no ambiente familiar.

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a) Uma onda sonora só pode ser detectada pelo ouvido humano quando ela tem uma intensidade igual ou superior a um limite I0, denominado limiar de intensidade sonora audível. O limiar I0 depende da frequência da onda e varia com o sexo e com a idade. Nos gráficos no espaço de resposta, mostra-se a variação desse limiar homens, I0H, e para mulheres, I0M, em diversas idades, em função da frequência da onda.

Considerando uma onda sonora de frequência f = 6 kHz, obtenha as respectivas idades de homens e mulheres para as quais os limiares de intensidade sonora, em ambos os casos, valem I0H =

I0M =10-11 W/m2.

b) A perda da audição decorrente do avanço da idade leva à utilização de aparelhos auditivos, cuja finalidade é amplificar sinais sonoros na faixa específica de frequência da deficiência auditiva, facilitando o convívio do idoso com os demais membros da família. Um esquema simplificado de um aparelho amplificador é representado a seguir.

Considere que uma onda sonora provoque uma diferença de potencial no circuito de entrada do aparelho amplificador igual a Ve = 10 mV e que a diferença de potencial de saída Vs é igual a 50 vezes a de entrada Ve.

Sabendo que a potência elétrica no circuito de saída é Ps = 0,3 mW calcule a corrente elétrica is no circuito de saída.

98. (Unicamp 2010) A experimentação é parte essencial do método científico, e muitas vezes podemos fazer medidas de grandezas físicas usando instrumentos extremamente simples.

a) Usando o relógio e a régua graduada em centímetros da figura a seguir, determine o módulo da velocidade que a extremidade do ponteiro dos segundos (o mais fino) possui no seu movimento circular uniforme.

b) Para o seu funcionamento, o relógio usa uma pilha que, quando nova, tem a capacidade de fornecer uma carga q = 2,4 Ah = 8,64×103 C. Observa-se que o relógio funciona durante 400 dias até que a pilha fique completamente descarregada. Qual é a corrente elétrica média fornecida pela pilha?

99. (Unicamp 2010) Telas de visualização sensíveis ao toque são muito práticas e cada vez mais utilizadas em aparelhos celulares, computadores e caixas eletrônicos. Uma tecnologia frequentemente usada é a das telas resistivas, em que duas camadas condutoras transparentes são separadas por pontos isolantes que impedem o contato elétrico.

a) O contato elétrico entre as camadas é estabelecido quando o

dedo exerce uma força F

sobre a tela, conforme mostra a figura a seguir. A área de contato da ponta de um dedo é igual a A = 0,25 cm2. Baseado na sua experiência cotidiana, estime o módulo da força exercida por um dedo em uma tela ou teclado convencional, e em seguida calcule a pressão exercida pelo dedo. Caso julgue necessário, use o peso de objetos conhecidos como guia para a sua estimativa.

b) O circuito simplificado da figura no espaço de resposta ilustra como é feita a detecção da posição do toque em telas resistivas. Uma bateria fornece uma diferença de potencial U = 6 V ao circuito de resistores idênticos de R = 2 kΩ. Se o contato elétrico for estabelecido apenas na posição representada pela chave A, calcule a diferença de potencial entre C e D do circuito.

100. (Unicamp 2011) O grafeno é um material formado por uma única camada de átomos de carbono agrupados na forma de hexágonos, como uma colmeia. Ele é um excelente condutor de eletricidade e de calor e é tão resistente quanto o diamante. Os pesquisadores Geim e Novoselov receberam o premio Nobel de Física em 2010 por seus estudos com o grafeno.

a) A quantidade de calor por unidade de tempo Φ que flui através

de um material de área A e espessura d que separa dois reservatórios com temperaturas distintas T1 e T2, e dada por

( )2 1kA T T

d

−Φ = , onde k é a condutividade térmica do material.

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Considere que, em um experimento, uma folha de grafeno de A = 2,8µm2 e d = 1,4 x 10−10 m separa dois microrreservatórios

térmicos mantidos a temperaturas ligeiramente distintas T1 = 300 K e T2 = 302 K. Usando o gráfico abaixo, que mostra a condutividade térmica k do grafeno em função da temperatura, obtenha o fluxo de calor Φ que passa pela folha nessas condições.

b) A resistividade elétrica do grafeno à temperatura ambiente,

81,0 10 m−ρ = × Ω , é menor que a dos melhores condutores

metálicos, como a prata e o cobre. Suponha que dois eletrodos são ligados por uma folha de grafeno de comprimento L = 1, 4 µm e área de secção transversal A = 70 nm2, e que uma

corrente i = 40 µ A percorra a folha. Qual é a diferença de

potencial entre os eletrodos?

101. (Unicamp 2011) Quando dois metais são colocados em contato formando uma junção, surge entre eles uma diferença de potencial elétrico que depende da temperatura da junção.

a) Uma aplicação usual desse efeito é a medição de temperatura

através da leitura da diferença de potencial da junção. A vantagem desse tipo de termômetro, conhecido como termopar, é o seu baixo custo e a ampla faixa de valores de temperatura que ele pode medir. O gráfico a) abaixo mostra a diferença de potencial U na junção em função da temperatura para um termopar conhecido como Cromel-Alumel. Considere um balão fechado que contém um gás ideal cuja temperatura é medida por um termopar Cromel-Alumel em contato térmico com o balão. Inicialmente o termopar indica que a temperatura do gás no balão é Ti = 300 K. Se o balão tiver seu volume quadruplicado e a pressão do gás for reduzida por um fator 3, qual será a variação ∆U = Ufinal − Uinicial da diferença de potencial na junção do termopar?

b) Outra aplicação importante do mesmo efeito é o refrigerador

Peltier. Neste caso, dois metais são montados como mostra a figura b) abaixo. A corrente que flui pelo anel é responsável por transferir o calor de uma junção para a outra. Considere que um Peltier é usado para refrigerar o circuito abaixo, e que este consegue drenar 10% da potência total dissipada pelo circuito.

Dados R1 = 0,3Ω , R2 = 0, 4Ω e R3 = 1, 2Ω . Qual é a corrente ic que circula no circuito, sabendo que o Peltier

drena uma quantidade de calor Q = 540 J em ∆t = 40 s?

UNESP

102. (Unesp 1994) Num circuito elétrico, dois resistores, cujas resistências são R1 e R2, com R1>R2, estão ligados em série. Chamando de i1 e i2 as correntes que os atravessam e de V1 e V2 as tensões a que estão submetidos, respectivamente, pode-se afirmar que:

a) i1=i2 e V1=V2. b) i1=i2 e V1>V2. c) i1>i2 e V1=V2. d) i1>i2 e V1<V2. e) i1<i2 e V1>V2.

103. (Unesp 1994) Por uma bateria de f.e.m. (E) e resistência interna desprezível, quando ligada a um pedaço de fio de comprimento ℓ e resistência R, passa a corrente i1 (figura 1).

Quando o pedaço de fio é cortado ao meio e suas metades ligadas à bateria, a corrente que passa por ela é i2 (figura 2).

Nestas condições, e desprezando a resistência dos fios de ligação, determine:

a) a resistência equivalente à associação dos dois pedaços de fio, na figura 2, e

b) a razão i2/i1.

104. (Unesp 1995) Um medidor de corrente comporta-se, quando

colocado num circuito elétrico, como um resistor. A resistência desse resistor, denominada resistência interna do aparelho, pode, muitas vezes, ser determinada diretamente a partir de dados (especificações) impressos no aparelho. Suponha, por exemplo, que num medidor comum de corrente, com ponteiro e escala graduada, constem as seguintes especificações:

* corrente de fundo de escala, isto é, corrente máxima que pode ser medida: 1,0 × 10-3 A (1,0 mA) e;

* tensão a que deve ser submetido o aparelho, para que indique a corrente de fundo de escala: 1,0 × 10-1 V (100 mV).

a) Qual o valor da resistência interna desse aparelho?

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b) Como, pela Lei de Ohm, a corrente no medidor é proporcional à tensão nele aplicada, este aparelho pode ser usado, também, como medidor de tensão, com fundo de escala 100mV. Visando medir tensões maiores, associou-se um resistor de 9900 ohms, como mostra a figura adiante.

Assim, quando a chave C está fechada, é possível medir tensões V até 100mV, o que corresponde à corrente máxima de 1,0mA pelo medidor, conforme consta das especificações.

Determine a nova tensão máxima que se poderá medir, quando a chave C estiver aberta.

105. (Unesp 1995) Um resistor elétrico está imerso em 0,18 kg de

água, contida num recipiente termicamente isolado. Quando o resistor é ligado por 3,0 minutos, a temperatura da água sobe 5,0 °C.

a) Com que potência média o calor (energia térmica) é transferido do resistor para a água? (Considere o calor específico da água igual a 4,2 × 103 J/kg °C e despreze a capacidade térmica do recipiente e do resistor.)

b) Se, durante 3,0 minutos o resistor for percorrido por uma corrente constante de 3,5 A, que tensão foi aplicada em seus terminais?

106. (Unesp 1995) Um medidor de corrente elétrica comporta-se,

quando colocado em um circuito, como um resistor. A resistência desse resistor, denominada resistência interna do medidor, pode, muitas vezes, ser determinada diretamente a partir de dados (especificações) impressos no aparelho. Suponha que, num medidor comum de corrente, com ponteiro e uma escala graduada, constem as seguintes especificações:

* Corrente de fundo de escala, isto é, corrente máxima que pode ser medida: 1,0 × 10-3 A (1,0 mA) e

* Tensão a que deve ser submetido o aparelho, para que indique a corrente de fundo de escala: 1,0 × 10-1 V (100 mV).

a) Qual o valor da resistência interna desse aparelho?

b) Suponha que se coloque em paralelo com esse medidor uma resistência de 100/9 ohms, como mostra a figura adiante:

Com a chave C aberta, é possível medir correntes até 1,0 mA, conforme consta das especificações. Determine a corrente máxima que se poderá medir, quando a chave C estiver fechada.

107. (Unesp 1995) Um resistor de resistência R está inserido entre os

pontos P e Q de um circuito elétrico, como mostra a figura adiante.

Se as correntes que passam pelos fios 1 e 2, que chegam a P, são, respectivamente, i1 e i2, a diferença de potencial entre P e Q será igual a

a) ( )1 2i i

R

+ . b) ( )( )

1 2

1 2

i i R

i . i

+ c) ( )1 2

R

i i+

d) ( )( )1 2

1 2

i . i R

i i+ e) R (i1 + i2).

108. (Unesp 1993) Suponha que num experimento de eletrólise,

representado pela figura a seguir, 3 coulombs de carga positiva e 3 coulombs de carga negativa atravessem o plano PP' durante 1 segundo.

A corrente em ampéres indicada pelo amperímetro A será:

a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. e) 6.

109. (Unesp 1993) Dois resistores, P e Q, ligados em paralelo, alimentados por uma bateria de f.e.m. = E, têm resistência interna desprezível.

Se a resistência de Q for diminuída, sem se alterarem os valores dos outros elementos do circuito:

a) a diferença de potencial aumentará em Q. b) a diferença de potencial diminuirá em Q. c) a corrente se manterá constante em P e diminuirá em Q. d) a corrente se manterá constante em P e aumentará em Q. e) a corrente diminuirá em P e aumentará em Q.

110. (Unesp 1993) Três resistores, P, Q e S, cujas resistências valem 10, 20 e 20 ohms, respectivamente, estão ligados ao ponto A de um circuito. As correntes que passam por P e Q são 1,00 A e 0,50 A, como mostra a figura adiante.

Determine as diferenças de potencial:

a) entre A e C;

b) entre B e C.

111. (Unesp 1993) São dados dois miliamperímetros de marcas diferentes, M1 e M2, cujas resistências internas são 50 e 100 ohms, respectivamente. Ambos podem medir correntes até 1 mA = 10-3 A (corrente de fundo e escala) e estão igualmente calibrados.

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Determine as correntes que indicarão esses miliamperímetros nas montagens representadas pelas figuras a seguir:

112. (Unesp 1992) Um amperímetro ideal A, um resistor de resistência R e uma bateria de f.e.m. ε e resistência interna desprezível estão ligados em série. Se uma segunda bateria, idêntica à primeira, for ligada ao circuito como mostra a linha tracejada da figura a seguir,

a) a diferença de potencial no amperímetro aumentará. b) a diferença do potencial no amperímetro diminuirá. c) a corrente pelo resistor aumentará. d) a corrente pelo resistor não se alterará. e) a corrente pelo resistor diminuirá.

113. (Unesp 1992) O gráfico a seguir representa a corrente I que atravessa um resistor de resistência R quando é alimentado por pilhas ligadas em série.

Se a f.e.m de cada pilha (com resistência interna desprezível) é 1,5volts, qual é o valor da resistência R?

114. (Unesp 1992) Duas pilhas idênticas, de f.e.m. 1,5 volts cada uma

e resistência interna desprezível, são ligadas como mostra a figura adiante.

Que energia deverá fornecer cada pilha, para que uma quantidade de carga de 120 coulombs passe pelo resistor de resistência R?

115. (Unesp 1992) Um certo resistor é percorrido por uma corrente elétrica. Cada elétron que compõe essa corrente transfere ao resistor, na forma de energia térmica, 8,0.10-19joules.

A que diferença de potencial está submetido o resistor?

(Carga do elétron= 1,6.10-19 coulombs).

116. (Unesp 1992) Deseja-se projetar um aquecedor elétrico que seja

capaz de elevar a temperatura de 100 kg de água de 20 °C a 56 °C em duas horas.

a) Que potência deve ter esse aquecedor?

b) Se o aquecedor for projetado para ser ligado em 220 volts, que valor de resistência deverá ser escolhido?

(considere o calor específico da água 4,2 (J/g . °C) e suponha que todo calor desenvolvido no aquecedor seja usado para elevar a temperatura da água).

117. (Unesp 1991) Alguns automóveis modernos são equipados com

um vidro térmico traseiro para eliminar o embaçamento em dias úmidos. Para isso 'tiras resistivas' instaladas na face interna do vidro são conectadas ao sistema elétrico de modo que se possa transformar energia elétrica em energia térmica. Num dos veículos fabricados no país, por exemplo, essas tiras (resistores) são arranjadas como mostra a figura a seguir. Se as resistências das tiras 1, 2,..., 6 forem, respectivamente, R1, R2,..., R6, a associação que corresponde ao arranjo das tiras da figura é:

118. (Unesp 1991) São dados uma bateria de f.e.m. ε e três resistores, cujas resistências são, respectivamente, R1, R2 e R3. Se esses elementos forem arranjados como indicado na figura adiante, a corrente que passará pelo resistor R3 será nula. Justifique esta afirmação.

119. (Unesp 1991) O gráfico a seguir representa a corrente que passa por uma lâmpada, para uso em automóvel, em função da diferença de potencial aplicada a seus terminais. Utilizando-se do gráfico, determine a diferença de potencial que se deve aplicar à associação de duas dessas lâmpadas em série, para que sejam atravessadas por uma corrente de 1,2A.

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120. (Unesp 1991) Acende-se uma lâmpada de 100 W que está imersa

num calorímetro transparente contendo 500 g de água. Em 1 minuto e 40 segundos a temperatura da água sobe 4,5 °C. Qual porcentagem de energia elétrica fornecida à lâmpada é convertida em luz? (Considere o calor específico da água 4,2 Joules/g .°C e que a luz produzida não é absorvida pelo calorímetro. Despreze a capacidade térmica do calorímetro e da lâmpada).

121. (Unesp 1989) Pretendendo-se determinar a resistência de uma

lâmpada, cuja tensão nominal era de 120 V, montou-se o circuito da figura, no qual se podia medir simultaneamente a tensão aplicada à lâmpada (L), com o voltímetro (V), e a intensidade da corrente na mesma com o amperímetro (A). A corrente através do voltímetro era desprezível. Foram feitas duas medições:

I) com tensão aplicada (ε) de 120 V;

II) com tensão aplicada (ε) de 40 V.

Calculou-se a resistência da lâmpada aplicando-se a lei de Ohm e obteve-se resistência sensivelmente maior no 10. caso.

Pode-se afirmar que:

a) houve erro nas medidas, pois os resultados deveriam ser iguais. b) só pode ter havido um curto-circuito no filamento da lâmpada,

diminuindo a resistência na segunda medida. c) o processo não serve para medir resistência. d) a lei de Ohm não pode ser aplicada para este caso. e) a diferença decorre da desigualdade de temperatura do filamento

nas duas tensões aplicadas.

122. (Unesp 1994) Três resistores de 40 ohms cada um são ligados a uma bateria de f.e.m. (E) e resistência interna desprezível, como mostra a figura.

Quando a chave "C" está aberta, a corrente que passa pela bateria é 0,15A.

a) Qual é o valor da f.e.m. (E)?

b) Que corrente passará pela bateria, quando a chave "C" for fechada?

123. (Unesp 1990) Mediante estímulo, 2 × 105 íons de K+ atravessam a

membrana de uma célula nervosa em 1,0 mili-segundo. Calcule a intensidade dessa corrente elétrica, sabendo-se que a carga elementar é 1,6 × 10-19 C.

124. (Unesp 1989) No esquema a seguir temos uma fonte de tensão ε

= 120 V, duas lâmpadas L1 e L2 e uma resistência R. L1 só acende com 120 V e L2 só acende com 40 V aplicados, caso em que L1 dissipa 120 W e L2 dissipa 80 W.

Calcule R para que as duas lâmpadas estejam acesas.

125. (Unesp 1989) É dado o circuito a seguir, em que ε é uma bateria

de f.e.m. desconhecida e resistência interna r também desconhecida e R é uma resistência variável. Verifica-se que, para R = 0 a corrente no circuito é i0 = 4,0 A e para R = 13,5 Ω, a corrente é i = 0,40 A.

Calcule a f.e.m. ε da bateria e a sua resistência interna r.

126. (Unesp 1990) Dado o circuito a seguir, onde G é um galvanômetro e ε uma bateria, calcule X em função das resistências R1, R2 e R3 para que a corrente por G seja nula.

127. (Unesp 1996) Um jovem casal instalou em sua casa uma ducha elétrica moderna de 7.700 watts/220 volts. No entanto, os jovens verificaram, desiludidos, que toda vez que ligavam a ducha na potência máxima, desarmava-se o disjuntor (o que equivale a queimar o fusível de antigamente) e a fantástica ducha deixava de aquecer. Pretendiam até recolocar no lugar o velho chuveiro de 3.300 watts / 220 volts, que nunca falhou. Felizmente, um amigo - físico, naturalmente - os socorreu. Substituiu velho disjuntor por outro, de maneira que a ducha funcionasse normalmente.

A partir desses dados, assinale a única alternativa que descreve corretamente a possível troca efetuada pelo amigo.

a) Substituiu o velho disjuntor de 20 ampères por um novo, de 30 ampères.

b) Substituiu o velho disjuntor de 20 ampères por um novo, de 40 ampères.

c) Substituiu o velho disjuntor de 10 ampères por um novo, de 40 ampères.

d) Substituiu o velho disjuntor de 30 ampères por um novo, de 20 ampères.

e) Substituiu o velho disjuntor de 40 ampères por um novo, de 20 ampères.

128. (Unesp 1996) Assinale a alternativa que indica um dispositivo ou

componente que só pode funcionar com corrente elétrica alternada ou, em outras palavras, que é inútil quando percorrido por corrente contínua.

a) Lâmpada incandescente. b) Fusível. c) Eletroímã. d) Resistor. e) Transformador.

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129. (Unesp 1996) Suponha que você dispõe de uma pilha comum de

1,5 V e uma pequena lâmpada de lanterna cujas especificações são 1,5 V/2,0 A.

a) Qual a potência que a lâmpada deve dissipar, se for ligada diretamente aos terminais de pilha?

b) Pela lei de Ohm, se ligarmos diretamente os terminais da pilha com um pequeno fio de resistência praticamente nula, a corrente que vai passar por esse fio será praticamente infinita. Isso, na prática, realmente ocorre? Justifique.

130. (Unesp 1996) Um estudante pretende construir uma lanterna

potente e para isso adquire uma lâmpada de farol de automóvel com as especificações: 12 V/60 W.

a) Qual a corrente elétrica necessária para acender essa lâmpada, de acordo com essas especificações?

b) Suponha que para acender essa lâmpada ele faça uma associação em série de 8 pilhas grandes, comuns, de 1,5 V cada, com todas as ligações rigorosamente corretas. Ela vai acender? Justifique.

131. (Unesp 1990) Meu chuveiro, instalado em 220 V e dissipando 2,2

kW, teve sua resistência queimada. Encontrando apenas outra resistência de mesma potência nominal, mas para 110 V, resolvi instalá-la (mesmo correndo outros riscos). Para isso devo verificar se o fusível suporta no MÍNIMO

a) 10 A b) 40 A c) 25 A d) 2,0 A e) 400 A

132. (Unesp 1997) Dois resistores, um de 20 Ω e outro de resistência R desconhecida, estão ligados em série com uma bateria de 6,0 V e resistência interna desprezível, como mostra a figura.

Se a corrente do circuito é de 0,1 A, o valor da resistência R, em Ω, é

a) 20. b) 30. c) 40. d) 50. e) 60.

133. (Unesp 1997) Os gráficos na figura a seguir mostram o comportamento da corrente em dois resistores, R1 e R2, em função da tensão aplicada.

a) Considere uma associação em série desses dois resistores, ligada a uma bateria. Se a tensão no resistor R1 for igual a 4 V, qual será o valor da tensão de R2?

b) Considere, agora, uma associação em paralelo desses dois resistores, ligada a uma bateria. Se a corrente que passa pelo resistor R1 for igual a 0,30 A, qual será o valor da corrente por R2?

134. (Unesp 1997) A figura a seguir representa uma associação de três

resistores, todos com a mesma resistência R.

a) Denominando V1 e V2, respectivamente, as tensões entre A e B e entre B e C, quando a associação está ligada a uma bateria, determine a razão V2 / V1.

b) Sabendo que a potência dissipada no resistor colocado entre B e C é igual a 1,2 watts, determine a potência dissipada em cada um dos outros dois resistores.

135. (Unesp 1998) Um aparelho elétrico para ser ligado no acendedor

de cigarros de automóveis, comercializado nas ruas de São Paulo, traz a instrução seguinte.

TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO: 12W

POTÊNCIA CONSUMIDA: 180V.

Essa instrução foi escrita por um fabricante com bons conhecimentos práticos, mas descuidado quanto ao significado e uso corretos das unidades do SI (Sistema Internacional), adotado no Brasil.

a) Reescreva a instrução, usando corretamente as unidades de medida do SI.

b) Calcule a intensidade da corrente elétrica utilizada pelo aparelho.

136. (Unesp 1998) Normalmente, aparelhos elétricos têm manual de

instruções ou uma plaqueta que informam a potência que absorvem da rede elétrica para funcionar. Porém, se essa informação não estiver disponível, é possível, obtê-la usando o medidor de energia elétrica da entrada da residência. Além de mostradores que permitem a leitura do consumo de cada mês, o medidor tem um disco que gira quando energia elétrica está sendo consumida. Quanto mais se consome, mais rápido gira o disco.

Usando esse medidor, um estudante procedeu da seguinte forma para descobrir a potência elétrica de um aparelho que possuía.

- Inicialmente, desconectou todos os aparelhos das tomadas e apagou todas as luzes. O disco cessou de girar.

- Em seguida, ligou apenas uma lâmpada de potência conhecida, e mediu o tempo que o disco levou para dar uma volta completa.

- Prosseguindo, ligou ao mesmo tempo duas, depois três, depois quatro, ... lâmpadas conhecidas, repetindo o procedimento da medida. A partir dos dados obtidos, construiu o gráfico do tempo gasto pelo disco para dar uma volta completa em função da potência absorvida da rede, mostrado na figura.

Finalmente, ligando apenas o aparelho cuja potência desejava conhecer, observou que o disco levava aproximadamente 30s para

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dar uma volta completa.

a) Qual a potência do aparelho?

b) O tempo gasto pelo disco e a potência absorvida são grandezas diretamente proporcionais ou inversamente proporcionais? Justifique sua resposta.

137. (Unesp 1998) Três resistores, de 10, 20 e 40 ohms, e um gerador

de força eletromotriz ε e resistência interna desprezível estão ligados como mostra a figura.

Supondo que o resistor de 20 ohms está sendo atravessado por uma corrente de 0,5A, determine:

a) A diferença de potencial entre os extremos dos resistores em paralelo.

b) O valor da força eletromotriz ε

138. (Unesp 1998) As figuras mostram o ponto de conexão de três

condutores, percorridos pelas correntes elétricas i1, i2 e i3.

As duas figuras, no entanto, estão ERRADAS no ponto no que se refere aos sentidos indicados para as correntes. Assinale a alternativa que sustenta esta conclusão.

a) Princípio de conservação da carga elétrica. b) Força entre cargas elétricas, dada pela Lei de Coulomb. c) Relação entre corrente e tensão aplicada, dada pela Lei de Ohm. d) Relação entre corrente elétrica e campo magnético, dada pela Lei

de Ampere. e) Indução eletromagnética, dada pela Lei de Faraday.

139. (Unesp 1998) Se quatro lâmpadas idênticas, L1, L2, L3 e L4, forem ligadas, como mostra a figura, a uma bateria com força eletromotriz suficiente para que fiquem acesas, verificar-se-á que

a) todas as lâmpadas brilharão com a mesma intensidade. b) L1 brilhará com intensidade maior e L4 com intensidade menor

que qualquer uma das outras. c) L1 e L4 brilharão igualmente, mas cada uma delas brilhará com

intensidade menor que qualquer uma das outras duas. d) L2 e L3 brilharão igualmente, mas cada uma delas brilhará com

intensidade maior que qualquer uma das outras duas. e) L2 e L3 brilharão igualmente, mas cada uma delas brilhará com

intensidade menor que qualquer umas das outras duas.

140. (Unesp 1999) Dois resistores, R1 = 2 Ω e R2 = 4 Ω, e uma bateria de f.e.m. ε são ligados como mostra a figura.

Se as potências dissipadas em R1 e R2 são, respectivamente, P1 e P2, então

a) P1 = 4 P2 b) P1 = 2 P2. c) P1 = P2.

d) P1 = 2P

2. e) P1 = 2P

4.

141. (Unesp 1999) Dois resistores, um de 40 Ω e outro de resistência R

desconhecida, estão ligados em série com uma bateria de 12 V e resistência desprezível, como mostra a figura.

Sabendo que a corrente no circuito é de 0,20 A, determine

a) a diferença de potencial em R.

b) o valor da resistência R.

142. (Unesp 1999) Três resistores idênticos, cada um com resistência

R, e uma pilha de 1,5 V e resistência interna desprezível são ligados como mostra a figura.

a) Determine a diferença de potencial entre A e B.

b) Supondo R = 100 Ω, determine a intensidade da corrente elétrica que passa pela pilha.

143. (Unesp 2000) Um resistor de resistência R, ligado em série com

um gerador de f.e.m. ε e resistência interna desprezível, está imerso em 0,80kg de água, contida num recipiente termicamente isolado. Quando a chave, mostrada na figura, é fechada, a temperatura da água sobe uniformemente à razão de 2,0°C por minuto.

a) Considerando o calor específico da água igual a 4,2×103J/kg°C e desprezando a capacidade térmica do recipiente e do resistor, determine a potência elétrica P dissipada no resistor.

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b) Sabendo que ε = 28 volts, determine a corrente I no circuito e a resistência R do resistor.

144. (Unesp 2000) Dois resistores, um com resistência R e outro com

resistência 2R, e uma pilha de 1,5 volts e resistência interna desprezível são montados como mostra a figura.

Pede-se

a) o valor de R, supondo que a corrente que passa pela pilha é igual a 0,1A.

b) a diferença de potencial VAB entre A e B.

145. (Unesp 2000) Dois resistores, um de 10Ω e outro de 20Ω, estão

ligados a uma bateria de f.e.m. ε e resistência interna desprezível, como mostra a figura.

Se a corrente que passa pelo circuito for igual a 0,6A, o valor da f.e.m. ε, em volts, será igual a

a) 4. b) 6. c) 18. d) 36. e) 50.

146. (Unesp 2001) A figura representa esquematicamente um diodo, dispositivo eletrônico formado pela junção de dois cristais semicondutores, um com excesso de portadores de carga positiva, denominado p, e outro com excesso de portadores de cargas negativas, denominado n.

Junto à região de contato desses cristais, representada pela faixa sombreada, nota-se que, por difusão, parte dos portadores de carga positiva do cristal p passa para o cristal n e parte dos portadores de carga negativa passa do cristal n para o cristal p. Liga-se esse diodo a uma pilha, formando o circuito da figura à direita.

Pode-se afirmar que, nessas condições, o diodo

a) vai ser percorrido por uma corrente elétrica formada de portadores de carga negativa, no sentido de ,p para n, e de portadores de carga positiva, no sentido de n para p.

b) vai ser percorrido por uma corrente elétrica formada de portadores de carga negativa, no sentido de n para p, e de portadores de carga positiva, no sentido de p para n.

c) vai ser percorrido por uma corrente elétrica formada de portadores de cargas positiva e negativa no sentido de n para p.

d) vai ser percorrido por uma corrente elétrica formada de portadores de cargas positiva e negativa no sentido de p para n.

e) não será percorrido por nenhuma corrente elétrica em qualquer sentido.

147. (Unesp 2001) A figura representa esquematicamente o circuito

interno de um chuveiro elétrico cujos valores nominais são: 220V; 4400W/6050W. Os terminais A e C são ligados à tensão da rede e a chave K, quando ligada, coloca o trecho AB em curto.

Pode-se afirmar que as resistências elétricas dos trechos AC e BC desse fio são, em ohms, respectivamente de

a) 19 e 15. b) 13 e 11. c) 11 e 8,0. d) 8,0 e 5,0. e) 3,0 e 2,0.

148. (Unesp 2001) O poraquê ('Electrophorus electricus') é um peixe provido de células elétricas (eletrócitos) dispostas em série, enfileiradas em sua cauda. Cada célula tem uma fem=60mV (0,060V). Num espécime típico, esse conjunto de células é capaz de gerar tensões de até 480V, com descargas que produzem correntes elétricas de intensidade máxima de até 1,0A.

a) Faça um esquema representando a associação dessas células elétricas na cauda do poraquê. Indique, nesse esquema, o número n de células elétricas que um poraquê pode ter. Justifique a sua avaliação.

b) Qual a potência elétrica máxima que o poraquê é capaz de gerar?

149. (Unesp 2001) No circuito da figura, a fonte é uma bateria de fem

ε=12V. o resistor tem resistência R=1000Ω, V representa um voltímetro e A um amperímetro.

Determine a leitura desses medidores:

a) em condições ideais, ou seja, supondo que os fios e o amperímetro não tenham resistência elétrica e a resistência elétrica do voltímetro seja infinita.

b) em condições reais, em que as resistências elétricas da bateria, do amperímetro e do voltímetro são r=1,0Ω, Ra=50Ω e Rv=10000Ω, respectivamente, desprezando apenas a resistência dos fios de ligação.

(Nos seus cálculos, não é necessário utilizar mais de três algarismos significativos.)

150. (Unesp 2002) Três resistores idênticos, cada um deles com

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resistência R, duas pilhas P1 e P2 e uma lâmpada L estão dispostos como mostra a figura. Dependendo de como estão as chaves C1 e C2, a lâmpada L pode brilhar com maior ou menor intensidade ou, mesmo, ficar apagada, como é a situação mostrada na figura a seguir.

Sabendo que em nenhum caso a lâmpada se queimará, podemos afirmar que brilhará com maior intensidade quando as chaves estiverem na configuração mostrada na alternativa

151. (Unesp 2002) As companhias de eletricidade geralmente usam medidores calibrados em quilowatt-hora (kWh). Um kWh representa o trabalho realizado por uma máquina desenvolvendo potência igual a 1 kW durante 1 hora. Numa conta mensal de energia elétrica de uma residência com 4 moradores, leem-se, entre outros, os seguintes valores:

CONSUMO (kWh) - 300

TOTAL A PAGAR (R$) - 75,00

Cada um dos 4 moradores toma um banho diário, um de cada vez, num chuveiro elétrico de 3 kW. Se cada banho tem duração de 5 minutos, o custo ao final de um mês (30 dias) da energia consumida pelo chuveiro é de

a) R$ 4,50. b) R$ 7,50. c) R$ 15,00. d) R$ 22,50. e) R$ 45,00.

152. (Unesp 2002) Dentre as medidas de emergência para contenção do consumo de energia elétrica, o governo cogitou reduzir de 5% o valor atual da tensão da rede. Considerando que, para uma alteração dessa ordem, a resistência de uma lâmpada de filamento pode ser considerada constante, determine a porcentagem de redução que esta providência traria

a) no valor da corrente que passa pela lâmpada e

b) no valor da potência dissipada pela lâmpada.

153. (Unesp 2003) Uma lâmpada incandescente (de filamento)

apresenta em seu rótulo as seguintes especificações: 60W e 120 V.

Determine

a) a corrente elétrica I que deverá circular pela lâmpada, se ela for conectada a uma fonte de 120 V.

b) a resistência elétrica R apresentada pela lâmpada, supondo que ela esteja funcionando de acordo com as especificações.

154. (Unesp 2003) Dentro de uma caixa com terminais A e B, existe

uma associação de resistores. A corrente que atravessa a caixa em função da tensão aplicada nos terminais A e B é dada pela tabela.

A caixa poderia conter

155. (Unesp 2003) As instalações elétricas em nossas casas são projetadas de forma que os aparelhos sejam sempre conectados em paralelo. Dessa maneira, cada aparelho opera de forma independente.

A figura mostra três resistores conectados em paralelo.

Desprezando-se as resistências dos fios de ligação, o valor da corrente em cada resistor é

a) I1 = 3 A, I2 = 6 A e I3 = 9 A. b) I1 = 6 A, I2 = 3 A e I3 = 2 A. c) I1 = 6 A, I2 = 6 A e I3 = 6 A. d) I1 = 9 A, I2 = 6 A e I3 = 3 A. e) I1 = 15 A, I2 = 12 A e I3 = 9 A.

156. (Unesp 2003) Considere um ferro elétrico que tem uma resistência elétrica de 22Ω e fica ligado duas horas por dia a uma voltagem de 110 V.

a) Qual o valor da corrente elétrica que passa por este ferro elétrico?

b) Qual o consumo de energia elétrica (em kWh) deste ferro ao longo de 30 dias?

157. (Unesp 2004) A figura representa uma associação de três

resistores, todos de mesma resistência R.

Se aplicarmos uma tensão de 6 volts entre os pontos A e C, a tensão a que ficará submetido o resistor ligado entre B e C será igual a

a) 1 volt. b) 2 volts. c) 3 volts. d) 4 volts. e) 5 volts.

158. (Unesp 2004) Dois resistores, um de resistência 5,0 Ω e outro de resistência R, estão ligados a uma bateria de 6,0 V e resistência

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interna desprezível, como mostra a figura.

Sabendo que a potência total dissipada no circuito é 12W, determine

a) a corrente i que passa pela bateria.

b) o valor da resistência R.

159. (Unesp 2004) Dois resistores, um de resistência 6,0 Ω e outro de

resistência R, estão ligados a uma bateria de 12 V e resistência interna desprezível, como mostra a figura.

Sabendo que a potência total dissipada no circuito é 6,0 W, determine

a) a corrente i que percorre o circuito.

b) o valor da resistência R.

160. (Unesp 2005) Um circuito com 3 resistores iguais é submetido a

uma diferença de potencial V entre os pontos A e C, conforme mostra a figura.

A diferença de potencial que se estabelece entre os pontos A e B é

a) V4

b) V3

c) V2

d) 23

V e) 32

V

161. (Unesp 2005) Uma luminária, com vários bocais para conexão de

lâmpadas, possui um fusível de 5 A para proteção da rede elétrica alimentada com uma tensão de 110 V, como ilustrado na figura.

Calcule

a) a potência máxima que pode ser dissipada na luminária.

b) o número máximo de lâmpadas de 150 W que podem ser conectadas na luminária.

162. (Unesp 2006) Um estudante adquiriu um aparelho cuja

especificação para o potencial de funcionamento é pouco usual.

Assim, para ligar o aparelho, ele foi obrigado a construir e utilizar o circuito constituído de dois resistores, com resistências X e R, como apresentado na figura.

Considere que a corrente que passa pelo aparelho seja muito pequena e possa ser descartada na solução do problema. Se a tensão especificada no aparelho é a décima parte da tensão da rede, então a resistência X deve ser

a) 6 R. b) 8 R. c) 9 R. d) 11 R. e) 12 R.

163. (Unesp 2006) Os elétrons de um feixe de um tubo de TV são emitidos por um filamento de tungstênio dentro de um compartimento com baixíssima pressão. Esses elétrons, com carga e = 1,6×10-19C, são acelerados por um campo elétrico existente entre uma grade plana e uma placa, separadas por uma distância L = 12,0 cm e polarizadas com uma diferença de potencial U = 15 kV. Passam então por um orifício da placa e atingem a tela do tubo. A figura ilustra este dispositivo.

Considerando que a velocidade inicial dos elétrons é nula, calcule

a) o campo elétrico entre a grade e a placa, considerando que ele seja uniforme.

b) a energia cinética de cada elétron, em joules, quando passa pelo orifício.

164. (Unesp 2006) Um estudante utiliza-se das medidas de um

voltímetro V e de um amperímetro A para calcular a resistência elétrica de um resistor e a potência dissipada nele. As medidas de corrente e voltagem foram realizadas utilizando o circuito da figura.

O amperímetro indicou 3 mA e o voltímetro 10 V. Cuidadoso, ele lembrou-se de que o voltímetro não é ideal e que é preciso considerar o valor da resistência interna do medidor para se calcular o valor da resistência R. Se a especificação para a resistência interna do aparelho é 10 kΩ, calcule

a) o valor da resistência R obtida pelo estudante.

b) a potência dissipada no resistor.

165. (Unesp 2007) Um indivíduo deseja fazer com que o aquecedor

elétrico central de sua residência aqueça a água do reservatório no menor tempo possível. O aquecedor possui um resistor com resistência R. Contudo, ele possui mais dois resistores exatamente iguais ao instalado no aquecedor e que podem ser utilizados para

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esse fim. Para que consiga seu objetivo, tomando todas as precauções para evitar acidentes, e considerando que as resistências não variem com a temperatura, ele deve utilizar o circuito

166. (Unesp 2007) Células fotovoltaicas foram idealizadas e desenvolvidas para coletar a energia solar, uma forma de energia abundante, e convertê-la em energia elétrica. Estes dispositivos são confeccionados com materiais semicondutores que, quando iluminados, dão origem a uma corrente elétrica que passa a alimentar um circuito elétrico. Considere uma célula de 100 cm2 que, ao ser iluminada, possa converter 12% da energia solar incidente em energia elétrica. Quando um resistor é acoplado à célula, verifica-se que a tensão entre os terminais do resistor é 1,6 V. Considerando que, num dia ensolarado, a célula recebe uma potência de 1 kW por metro quadrado, calcule a corrente que passa pelo resistor.

167. (Unesp 2007) Como consequência do rápido desenvolvimento da

tecnologia eletrônica, hoje é possível realizar experimentos nas diversas áreas da ciência utilizando amostras com dimensões da ordem de nm (1 nm = 10-9 m). Novas perspectivas foram introduzidas e vêm sendo exploradas, como as investigações sobre propriedades elétricas de macromoléculas e cadeias poliméricas, como as proteínas. Diante dessa possibilidade, um pesquisador verificou com sucesso a sua hipótese de que uma determinada proteína, esticada, satisfazia à lei de Ohm. Depois de medidas sistemáticas da resistência elétrica, ele concluiu que o seu valor é R. Prosseguindo na investigação, partiu essa cadeia em dois pedaços, ligando-os em paralelo, e a medida da resistência efetiva foi de 3R/16. Considerando que o pedaço de menor comprimento tenha resistência R1 e o de comprimento maior, resistência R2, calcule esses valores expressos em termos de R.

168. (Unesp 2008) Um circuito contendo quatro resistores é alimentado

por uma fonte de tensão, conforme figura.

Calcule o valor da resistência R, sabendo-se que o potencial eletrostático em A é igual ao potencial em B.

169. (Unesp 2008) A figura é a intersecção de um plano com o centro

C de um condutor esférico e com três superfícies equipotenciais ao redor desse condutor.

Uma carga de 1,6 × 10-19 C é levada do ponto M ao ponto N. O trabalho realizado para deslocar essa carga foi de

a) 3,2 × 10-20 J. b) 16,0 × 10-19 J. c) 8,0 × 10-19 J. d) 4,0 × 10-19 J. e) 3,2 × 10-18J.

170. (Unesp 2008) A resistência elétrica de certos metais varia com a temperatura e esse fenômeno muitas vezes é utilizado em termometros. Considere um resistor de platina alimentado por uma tensão constante. Quando o resistor e colocado em um meio a 0 °C, a corrente que passa por ele e 0,8 mA. Quando o resistor e colocado em um outro meio cuja temperatura deseja-se conhecer, a corrente registrada e 0,5 mA. A relação entre a resistência elétrica da platina e a temperatura e especificada através da relação R = β(1 + αT), onde α = 4 × 10-3 °C-1. Calcule a temperatura desse meio.

171. (Unesp 2010) Um estudante de física construiu um aquecedor

elétrico utilizando um resistor. Quando ligado a uma tomada cuja tensão era de 110 V, o aquecedor era capaz de fazer com que 1 litro de água, inicialmente a uma temperatura de 20 ºC, atingisse seu ponto de ebulição em 1 minuto. Considere que 80% da energia elétrica era dissipada na forma de calor pelo resistor equivalente do aquecedor, que o calor específico da água é 1 cal/(g ºC), que a densidade da água vale 1 g/cm3 e que 1 caloria é igual a 4 joules. Determine o valor da resistência elétrica, em ohms, do resistor utilizado.

172. (Unesp 2011) Três resistores, de resistências elétricas R1, R2 e R3,

um gerador G e uma lâmpada L são interligados, podendo formar diversos circuitos elétricos.

Num primeiro experimento, foi aplicada uma tensão variável V aos terminais de cada resistor e foi medida a corrente i que o percorria, em função da tensão aplicada. Os resultados das medições estão apresentados no gráfico, para os três resistores.

Considere agora os circuitos elétricos das alternativas a seguir. Em nenhum deles a lâmpada L queimou. A alternativa que representa a situação em que a lâmpada acende com maior brilho é

a)

29

b)

c)

d)

e)

173. (Unesp 2009) Os valores nominais de uma lâmpada incandescente, usada em uma lanterna, são: 6,0 V; 20 mA. Isso significa que a resistência elétrica do seu filamento é de

a) 150 Ω , sempre, com a lâmpada acesa ou apagada. b) 300 Ω , sempre, com a lâmpada acesa ou apagada. c) 300 Ω , com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando

apagada. d) 300 Ω ,com a lâmpada acesa e tem um valor bem menor quando

apagada. e) 600 Ω , com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando

apagada.

174. (Unesp 2009) As constantes físicas da madeira são muito variáveis e dependem de inúmeros fatores. No caso da rigidez

dielétrica (E) e da resistividade elétrica ( )ρ , são valores aceitáveis

5E 5,0 10 V / m= ⋅ e 45,0.10 . .mρ Ω= , respectivamente, para

madeiras com cerca de 20% de umidade.

Considere um palito de madeira de 6,0 cm de comprimento e uma tora de madeira aproximadamente cilíndrica, de 4,0 m de

comprimento e área média de seção normal 2S 0,20 m= .

Calcule a diferença de potencial mínima necessária para que esse palito se torne condutor e a resistência elétrica dessa tora de madeira, quando percorrida por uma corrente ao longo do seu comprimento.

UNIFESP

175. (Unifesp 2002) Num livro de eletricidade você encontra três informações: a primeira afirma que isolantes são corpos que não permitem a passagem da corrente elétrica; a segunda afirma que o ar é isolante e a terceira afirma que, em média, um raio se constitui de uma descarga elétrica correspondente a uma corrente de 10000 amperes que atravessa o ar e desloca, da nuvem à Terra, cerca de 20 coulombs. Pode-se concluir que essas três informações são

a) coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 0,002 .

b) coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0 s.

c) conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 0,002 s.

d) conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica é de 2,0 s.

e) conflitantes, e que não é possível avaliar o intervalo de tempo médio de uma descarga elétrica.

176. (Unifesp 2002) Dispondo de um voltímetro em condições ideais,

um estudante mede a diferença de potencial nos terminais de uma pilha em aberto, ou seja, fora de um circuito elétrico, e obtém 1,5 volt. Em seguida, insere essa pilha num circuito elétrico e refaz essa medida, obtendo 1,2 volt. Essa diferença na medida da diferença de potencial nos terminais da pilha se deve à energia dissipada no

a) interior da pilha, equivalente a 20% da energia total que essa pilha poderia fornecer.

b) circuito externo, equivalente a 20% da energia total que essa pilha poderia fornecer.

c) interior da pilha, equivalente a 30% da energia total que essa pilha poderia fornecer.

d) circuito externo, equivalente a 30% da energia total que essa pilha poderia fornecer.

e) interior da pilha e no circuito externo, equivalente a 12% da energia total que essa pilha poderia fornecer.

177. (Unifesp 2002) O consumo de uma casa deve ser reduzido de

90kWh por mês para atingir a meta de racionamento estabelecida pela concessionária de energia elétrica. Entre os cortes que os moradores dessa casa pensam efetuar, está o desligamento do rádio-relógio, com a justificativa de que ele funciona ininterruptamente 24 horas por dia. Sabendo que a potência de um rádio-relógio é de 4 watts, em média, do total a ser economizado essa medida corresponde, aproximadamente, a

a) 0,9%. b) 3%. c) 9%. d) 30%. e) 90%.

178. (Unifesp 2003) Um rapaz montou um pequeno circuito utilizando quatro lâmpadas idênticas, de dados nominais 5W-12V, duas baterias de 12V e pedaços de fios sem capa ou verniz. As resistências internas das baterias e dos fios de ligação são desprezíveis. Num descuido, com o circuito ligado e as quatro lâmpadas acesas, o rapaz derrubou um pedaço de fio condutor sobre o circuito entre as lâmpadas indicadas com os números 3 e 4 e o fio de ligação das baterias, conforme mostra a figura.

O que o rapaz observou, a partir desse momento, foi

a) as quatro lâmpadas se apagarem devido ao curto-circuito provocado pelo fio.

b) as lâmpadas 3 e 4 se apagarem, sem qualquer alteração no brilho das lâmpadas 1 e 2.

c) as lâmpadas 3 e 4 se apagarem e as lâmpadas 1 e 2 brilharem mais intensamente.

d) as quatro lâmpadas permanecerem acesas e as lâmpadas 3 e 4 brilharem mais intensamente.

e) as quatro lâmpadas permanecerem acesas, sem qualquer alteração em seus brilhos.

179. (Unifesp 2003) Um resistor para chuveiro elétrico apresenta as

seguintes especificações:

30

Tensão elétrica: 220 V.

Resistência elétrica (posição I): 20,0 Ω.

Resistência elétrica (posição II): 11,0 Ω.

Potência máxima (posição II): 4 400 W.

Uma pessoa gasta 20 minutos para tomar seu banho, com o chuveiro na posição II, e com a água saindo do chuveiro à temperatura de 40°C.

Considere que a água chega ao chuveiro à temperatura de 25°C e que toda a energia dissipada pelo resistor seja transferida para a água. Para o mesmo tempo de banho e a mesma variação de temperatura da água, determine a economia que essa pessoa faria, se utilizasse o chuveiro na posição I,

a) no consumo de energia elétrica, em kWh, em um mês (30 dias);

b) no consumo de água por banho, em litros, considerando que na posição I gastaria 48 litros de água.

Dados:

- calor específico da água: 4 000 J/kg°C.

- densidade da água: 1 kg/L.

180. (Unifesp 2004) Por falta de tomadas extras em seu quarto, um

jovem utiliza um benjamin (multiplicador de tomadas) com o qual, ao invés de um aparelho, ele poderá conectar à rede elétrica três aparelhos simultaneamente. Ao se conectar o primeiro aparelho, com resistência elétrica R, sabe-se que a corrente na rede é I. Ao se conectarem os outros dois aparelhos, que possuem resistências R/2 e R/4, respectivamente, e considerando constante a tensão da rede elétrica, a corrente total passará a ser

a) 17 I /12. b) 3 I. c) 7 I. d) 9 I. e) 11 I.

181. (Unifesp 2004) A linha de transmissão que leva energia elétrica da caixa de relógio até uma residência consiste de dois fios de cobre com 10,0 m de comprimento e secção reta com área 4,0 mm2 cada um. Considerando que a resistividade elétrica do cobre é ρ = 1,6.10-8 Ω.m,

a) calcule a resistência elétrica r de cada fio desse trecho do circuito.

b) Se a potência fornecida à residência for de 3.300 W a uma tensão de 110 V, calcule a potência dissipada P nesse trecho do circuito.

182. (Unifesp 2005) Um condutor é percorrido por uma corrente elétrica

de intensidade i = 800 mA. Conhecida a carga elétrica elementar, e = 1,6 × 10-19C, o número de elétrons que atravessa uma seção normal desse condutor, por segundo, é

a) 8,0 × 1019 b) 5,0 × 1020 c) 5,0 × 1018 d) 1,6 × 1020 e) 1,6 × 1022

183. (Unifesp 2005) De acordo com um fabricante, uma lâmpada fluorescente cujos valores nominais são 11W / 127V equivale a uma lâmpada incandescente de valores nominais 40W / 127V. Essa informação significa que

a) ambas dissipam a mesma potência e produzem a mesma luminosidade.

b) ambas dissipam a mesma potência, mas a luminosidade da lâmpada fluorescente é maior.

c) ambas dissipam a mesma potência, mas a luminosidade da lâmpada incandescente é maior.

d) a lâmpada incandescente produz a mesma luminosidade que a lâmpada fluorescente, dissipando menos potência.

e) a lâmpada fluorescente produz a mesma luminosidade que a lâmpada incandescente, dissipando menos potência.

184. (Unifesp 2006) Na figura, as linhas tracejadas representam

superfícies equipotenciais de um campo elétrico; as linhas cheias I, II, III, IV e V representam cinco possíveis trajetórias de uma partícula de carga q, positiva, realizadas entre dois pontos dessas superfícies, por um agente externo que realiza trabalho mínimo.

A trajetória em que esse trabalho é maior, em módulo, é:

a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V.

185. (Unifesp 2006) Atualmente, a maioria dos aparelhos eletrônicos, mesmo quando desligados, mantêm-se em "standby", palavra inglesa que nesse caso significa "pronto para usar". Manter o equipamento nesse modo de operação reduz o tempo necessário para que volte a operar e evita o desgaste provocado nos circuitos internos devido a picos de tensão que aparecem no instante em que é ligado. Em outras palavras, um aparelho nessa condição está sempre parcialmente ligado e, por isso, consome energia. Suponha que uma televisão mantida em "standby" dissipe uma potência de 12 watts e que o custo do quilowatt-hora é R$0,50. Se ela for mantida em "standby" durante um ano (adote 1 ano = 8 800 horas), o seu consumo de energia será, aproximadamente, de

a) R$ 1,00. b) R$ 10,00. c) R$ 25,00. d) R$ 50,00. e) R$ 200,00.

186. (Unifesp 2007) Uma das grandezas que representa o fluxo de elétrons que atravessa um condutor é a intensidade da corrente elétrica, representada pela letra i. Trata-se de uma grandeza

a) vetorial, porque a ela sempre se associa um módulo, uma direção e um sentido.

b) escalar, porque é definida pela razão entre grandezas escalares: carga elétrica e tempo.

c) vetorial, porque a corrente elétrica se origina da ação do vetor campo elétrico que atua no interior do condutor.

d) escalar, porque o eletromagnetismo só pode ser descrito por grandezas escalares.

e) vetorial, porque as intensidades das correntes que convergem em um nó sempre se somam vetorialmente.

187. (Unifesp 2007) Uma das especificações mais importantes de uma

bateria de automóvel é o 'ampere-hora' (Ah), uma unidade prática que permite ao consumidor fazer uma avaliação prévia da durabilidade da bateria. Em condições ideais, uma bateria de 50 Ah funciona durante 1 h quando percorrida por uma corrente elétrica de intensidade 50 A, ou durante 25 h, se a intensidade da corrente for 2 A. Na prática, o ampere-hora nominal de uma bateria só é válido para correntes de baixa intensidade - para correntes de alta intensidade, o valor efetivo do ampere-hora chega a ser um quarto do valor nominal. Tendo em vista essas considerações, pode-se afirmar que o ampere-hora mede a

a) potência útil fornecida pela bateria. b) potência total consumida pela bateria. c) força eletromotriz da bateria. d) energia potencial elétrica fornecida pela bateria.

31

e) quantidade de carga elétrica fornecida pela bateria.

188. (Unifesp 2007) Uma das mais promissoras novidades tecnológicas atuais em iluminação é um diodo emissor de luz (LED) de alto brilho, comercialmente conhecido como 'luxeon'. Apesar de ter uma área de emissão de luz de 1 mm2 e consumir uma potência de apenas 1,0 W, aproximadamente, um desses diodos produz uma iluminação equivalente à de uma lâmpada incandescente comum de 25 W. Para que esse LED opere dentro de suas especificações, o circuito da figura é um dos sugeridos pelo fabricante: a bateria tem fem E = 6,0 V (resistência interna desprezível) e a intensidade da corrente elétrica deve ser de 330 mA.

Nessas condições, pode-se concluir que a resistência do resistor R deve ser, em ohms, aproximadamente de:

a) 2,0. b) 4,5. c) 9,0. d) 12. e) 20.

189. (Unifesp 2007) A foto mostra uma lanterna sem pilhas, recentemente lançada no mercado. Ela funciona transformando em energia elétrica a energia cinética que lhe é fornecida pelo usuário - para isso ele deve agitá-la fortemente na direção do seu comprimento. Como o interior dessa lanterna é visível, pode-se ver como funciona: ao agitá-la, o usuário faz um ímã cilíndrico atravessar uma bobina para frente e para trás. O movimento do ímã através da bobina faz aparecer nela uma corrente induzida que percorre e acende a lâmpada.

O princípio físico em que se baseia essa lanterna e a corrente induzida na bobina são, respectivamente:

a) indução eletromagnética; corrente alternada. b) indução eletromagnética; corrente contínua. c) lei de Coulomb; corrente contínua. d) lei de Coulomb; corrente alternada. e) lei de Ampere; correntes alternada ou contínua podem ser

induzidas.

190. (Unifesp 2008) Você constrói três resistências elétricas, RA, RB e RC, com fios de mesmo comprimento e com as seguintes características:

I. O fio de RA tem resistividade 1,0 . 10-6 Ω . m e diâmetro de 0,50 mm.

II. O fio de RB tem resistividade 1,2 . 10-6 Ω . m e diâmetro de 0,50 mm.

III. O fio de RC tem resistividade 1,5 . 10-6 Ω . m e diâmetro de 0,40 mm.

Pode-se afirmar que:

a) RA > RB > RC. b) RB > RA > RC. c) RB > RC > RA.

d) RC > RA > RB. e) RC > RB > RA.

191. (Unifesp 2008) Um consumidor troca a sua televisão de 29 polegadas e 70 W de potência por uma de plasma de 42 polegadas e 220 W de potência. Se em sua casa se assiste televisão durante 6,0 horas por dia, em média, pode-se afirmar que o aumento de consumo mensal de energia elétrica que essa troca vai acarretar é, aproximadamente, de

a) 13 kWh. b) 27 kWh. c) 40 kWh. d) 70 kWh. e) 220 kWh.

192. (Unifesp 2008) A montagem experimental representada na figura se destina ao estudo de um circuito elétrico simples.

a) Usando símbolos convencionais para cada componente, represente esquematicamente esse circuito.

b) Sabendo que R1 = 100 Ω e R2 = 200 Ω e que no suporte de pilhas são colocadas duas pilhas em série, de força eletromotriz 1,5 V cada, determine as leituras no amperímetro e no voltímetro quando a chave é fechada. (Admita que as resistências internas das pilhas, dos fios de ligação e dos medidores não interferem nessas leituras.)

193. (Unifesp 2009) O circuito representado na figura foi projetado para

medir a resistência elétrica RH do corpo de um homem. Para tanto, em pé e descalço sobre uma placa de resistência elétrica RP = 1,0 MΩ, o homem segura com uma das mãos a ponta de um fio, fechando o circuito.

O circuito é alimentado por uma bateria ideal de 30 V, ligada a um resistor auxiliar RA = 1,0 MΩ, em paralelo com um voltímetro ideal. A resistência elétrica dos demais componentes do circuito é desprezível. Fechado o circuito, o voltímetro passa a marcar queda de potencial de 10 V. Pode-se concluir que a resistência elétrica RH do homem, em MΩ, é

a) 1,0. b) 2,4. c) 3,0. d) 6,5. e) 12,0.

194. (Unifesp 2009) Em um enfeite de Natal alimentado com tensão de 110 V, há 5 lâmpadas idênticas ligadas em paralelo, todas acesas, e os fios de ligação apresentam resistência elétrica de 1,0 Ω. O circuito elétrico correspondente a esta situação está esquematizado na figura, na qual as lâmpadas estão representadas pela sua resistência equivalente Re.

32

Considerando que o amperímetro ideal registra uma corrente de 2,2 A, calcule:

a) O valor da resistência elétrica de cada lâmpada.

b) A energia dissipada em 30 dias pelos fios de ligação, em Wh, se as lâmpadas ficarem acesas por 5 horas diárias.

195. (Unifesp 2011) Os circuitos elétricos A e B esquematizados,

utilizam quatro lâmpadas incandescentes L idênticas, com especificações comerciais de 100 W e de 110 V, e uma fonte de tensão elétrica de 220 V. Os fios condutores, que participam dos dois circuitos elétricos, podem ser considerados ideais, isto é, têm suas resistências ôhmicas desprezíveis.

a) Qual o valor da resistência ôhmica de cada lâmpada e a

resistência ôhmica equivalente de cada circuito elétrico? b) Calcule a potência dissipada por uma lâmpada em cada circuito elétrico, A e B, para indicar o circuito no qual as lâmpadas apresentarão maior iluminação. UFSCAR

196. (Ufscar 2001) No circuito da figura, a fonte tem fem ε constante e resistência interna desprezível.

Os resistores têm resistência R, iguais, Sabe-se que, quando a chave C está aberta, a intensidade da corrente elétrica que percorre o circuito é i e a potência nele dissipada é P. Pode-se afirmar que, fechando a chave, os valores da intensidade da corrente e da potência dissipada serão, respectivamente,

a) i2

e P4

. b) i2

e P2

. c) i e P.

d) 2i e 2P. e) 2i e 4P.

197. (Ufscar 2001) Uma lanterna utiliza uma lâmpada miniatura e uma pilha pequena, tipo AA, cuja fem nominal é ε=1,5V. Sabe-se que essa lâmpada acende exatamente de acordo com suas especificações: 1,2V; 3,6W.

a) Desenhe o esquema do circuito dessa lanterna. Determine a resistência interna da pilha.

b) Suponha que você quer utilizar essa pilha para acender duas lâmpadas iguais à da lanterna. Desenhe o esquema de um circuito capaz de acendê-las. Elas acenderiam de acordo com suas especificações? Justifique. Admita que as resistências dos filamentos dessas lâmpadas sejam constantes.

198. (Ufscar 2002) No esquema, A, B e C são três lâmpadas idênticas

e 1 e 2 são chaves interruptoras. Inicialmente, as três lâmpadas se

encontram acesas e as chaves abertas. O circuito está ligado a um gerador que fornece uma tensão U entre os pontos X e Y.

Supondo que os fios de ligação e as chaves interruptoras, quando fechadas, apresentam resistências elétricas desprezíveis, assinale a alternativa verdadeira.

a) Se a chave 1 for fechada, só as lâmpadas B e C permanecerão acesas.

b) Se as chaves 1 e 2 forem fechadas, só a lâmpada B permanecerá acesa.

c) Se as chaves 1 e 2 forem fechadas, a lâmpada B queimará. d) Se a chave 2 for fechada, nenhuma lâmpada permanecerá acesa. e) Se a chave 2 for fechada, as lâmpadas A e B brilharão com maior

intensidade.

199. (Ufscar 2002) O circuito mostra três resistores de mesma resistência R=9Ω, ligados a um gerador de f.e.m. E e resistência interna r=1Ω, além de dois amperímetros ideais, A1 e A2. A corrente elétrica que passa pelo ponto X é de 3 amperes e a d.d.p. nos terminais do gerador é de 9 volts. Os fios de ligação apresentam resistência elétrica desprezível.

Calcule:

a) o valor da f.e.m. E do gerador e a potência total dissipada pelo circuito, incluindo a potência dissipada pela resistência interna do gerador e

b) os valores das correntes elétricas que atravessam os amperímetros A1 e A2.

200. (Ufscar 2000) Por recomendação de um eletricista, o proprietário

substituiu a instalação elétrica de sua casa, e o chuveiro, que estava ligado em 110V, foi trocado por outro chuveiro de mesma potência, ligado em 220V. A vantagem dessa substituição está

a) no maior aquecimento da água que esse outro chuveiro vai proporcionar.

b) no menor consumo de eletricidade desse outro chuveiro. c) na dispensa do uso de disjuntor para o circuito desse outro

chuveiro. d) no barateamento da fiação do circuito desse outro chuveiro, que

pode ser mais fina, e) no menor volume de água de que esse outro chuveiro vai

necessitar.

201. (Ufscar 2000) A bateria de um automóvel tem força eletromotriz constante de 6,0V. O proprietário desse automóvel adquiriu uma lâmpada para o farol de ré com as seguintes especificações: 12V/24W. A partir dessas informações, responda:

33

a) admitindo constante a resistência do filamento dessa lâmpada, qual a potência fornecida por essa lâmpada se ela for instalada nesse automóvel?

b) seria possível instalar essa lâmpada nesse automóvel, funcionando de acordo com suas especificações, utilizando um transformador que aumentasse a tensão de 6,0V para 12V? Justifique.

202. (Ufscar 2003) Na associação da figura, L1, L2 e L3 são lâmpadas

idênticas de valores nominais 5,0 W; 12 V. A fonte de tensão contínua tem valores nominais 20 W; 12 V.

Ao ligar a chave C, observa-se que

a) todas as lâmpadas brilham com a mesma intensidade. b) L2 e L3 têm o mesmo brilho, menos intenso do que o brilho de L1. c) L2 e L3 têm o mesmo brilho, mais intenso do que o brilho de L1. d) L1, L2 e L3 têm brilhos de intensidades decrescentes, nessa

ordem. e) L1, L2 e L3 têm brilhos de intensidades crescentes, nessa ordem.

203. (Ufscar 2005) Com respeito aos geradores de corrente contínua e suas curvas características U × i, analise as afirmações seguintes:

I. Matematicamente, a curva característica de um gerador é decrescente e limitada à região contida no primeiro quadrante do gráfico.

II. Quando o gerador é uma pilha em que a resistência interna varia com o uso, a partir do momento em que o produto dessa resistência pela corrente elétrica se iguala à força eletromotriz, a pilha deixa de alimentar o circuito.

III. Em um gerador real conectado a um circuito elétrico, a diferença de potencial entre seus terminais é menor que a força eletromotriz.

Está correto o contido em

a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.

204. (Ufscar 2005) O laboratório de controle de qualidade em uma fábrica para aquecedores de água foi incumbido de analisar o comportamento resistivo de um novo material. Este material, já em forma de fio com secção transversal constante, foi conectado, por meio de fios de resistência desprezível, a um gerador de tensão contínua e a um amperímetro com resistência interna muito pequena, conforme o esquema na figura 1.

Fazendo variar gradativa e uniformemente a diferença de potencial aplicada aos terminais do fio resistivo, foram anotados simultaneamente os valores da tensão elétrica e da correspondente corrente elétrica gerada no fio. Os resultados desse monitoramento permitiram a construção dos gráficos que seguem na figura 2.

Com os dados obtidos, um novo gráfico foi construído com a mesma variação temporal. Neste gráfico, os valores representados pelo eixo vertical correspondiam aos resultados dos produtos de cada valor de corrente e tensão, lidos simultaneamente nos aparelhos do experimento.

a) Uma vez que a variação de temperatura foi irrelevante, pôde-se constatar que, para os intervalos considerados no experimento, o fio teve um comportamento ôhmico. Justifique esta conclusão e determine o valor da resistência elétrica, em Ω, do fio estudado.

b) No terceiro gráfico, qual é a grandeza física que está representada no eixo vertical? Para o intervalo de tempo do experimento, qual o significado físico que se deve atribuir à área abaixo da curva obtida?

205. (Ufscar 2006) Em um espetáculo de frevo, as sombrinhas

deveriam manter pequenas lâmpadas de 18 Ω acesas enquanto eram giradas pelos dançarinos. Sobre as hastes metálicas que sustentam o tecido de cada sombrinha foram soldadas seis dessas lâmpadas, conforme a figura 1. Nas lâmpadas, para fechar o circuito, um fio de cobre, soldado, unia uma lâmpada à próxima, sendo que na sexta e última lâmpada o fio era direcionado a uma chave e desta a uma pilha de 1,5 V, que finalmente se conectava à estrutura metálica da sombrinha, obedecendo ao circuito esquematizado na figura 2.

Considerando a estrutura metálica um condutor ideal, e isolantes o tecido e o cabo da sombrinha,

a) qual o tipo de configuração (série/paralelo/mista) que foi utilizada na montagem? O que ocorrerá com as outras lâmpadas se o filamento de uma delas se romper?

b) determine a intensidade da corrente elétrica fornecida pela pilha ao conjunto de lâmpadas, para que o circuito funcione como desejado.

206. (Ufscar 2007) Uma pequena escada de três degraus é feita a

partir do mesmo tubo de alumínio com perfil retangular.

34

Os degraus de comprimento L são dispostos nas duas laterais de forma que a altura entre eles seja L/2. Para evitar escorregamentos, o apoio dos pés da escada é feito sobre duas sapatas de borracha. Se para um segmento L de tubo de alumínio, a resistência é R, considerando desprezível a resistência elétrica nas junções dos degraus com as laterais, a resistência elétrica que a escada oferece entre os pontos A e B é dada pela expressão

a) R3

. b) ( )5R

8. c) ( )13R

8.

d) ( )8R

3. e) ( )15R

8.

207. (Ufscar 2007) O gráfico da figura 1 mostra como a resistividade de

determinado material varia, conforme a temperatura de um resistor é aumentada.

Considere desprezíveis as alterações nas dimensões do fio, dadas pela variação de temperatura, e responda. Dos gráficos seguintes, aquele que pode representar a variação da potência elétrica dissipada por um fio resistivo cilíndrico, feito desse material e mantido sob uma diferença de potencial constante, é

208. (Ufscar 2007) O gráfico mostra valores dos potenciais elétricos em um circuito constituído por uma pilha real e duas lâmpadas idênticas de 0,75 V - 3 mA, conectadas por fios ideais.

O valor da resistência interna da pilha, em Ω, e

a) 100. b) 120. c) 150. d) 180. e) 300.

209. (Ufscar 2004) Uma pessoa que morava numa cidade, onde a voltagem nas residências é 110 V, mudou-se para outra cidade,

onde a voltagem nas residências é 220V. Esta pessoa possui um chuveiro elétrico, que funcionava normalmente na primeira cidade. Para que a potência do chuveiro que a pessoa levou na mudança não se altere, a adaptação a ser efetuada em sua resistência será:

a) quadruplicar a resistência original. b) reduzir à quarta parte a resistência original. c) reduzir à metade a resistência original. d) duplicar a resistência original. e) não é necessário fazer qualquer alteração.

210. (Ufscar 2004) Numa experiência com dois resistores, R1 e R2, ligados em série e em paralelo, os valores obtidos para tensão e corrente estão mostrados nos gráficos.

a) Analisando os gráficos, qual deles corresponde à associação em

série e à associação em paralelo dos resistores? Justifique sua resposta.

b) O coeficiente angular dos gráficos corresponde à resistência equivalente das associações em série e em paralelo. Considerando que o coeficiente angular do gráfico 'a' seja 16,7 e do gráfico 'b' seja 120, obtenha os valores das resistências de R1 e de R2.

211. (Ufscar 2008) O capacitor é um elemento de circuito muito

utilizado em aparelhos eletrônicos de regimes alternados ou contínuos. Quando seus dois terminais são ligados a uma fonte, ele é capaz de armazenar cargas elétricas. Ligando-o a um elemento passivo como um resistor, por exemplo, ele se descarrega. O gráfico representa uma aproximação linear da descarga de um capacitor.

Sabendo que a carga elétrica fundamental tem valor 1,6 × 10-19 C, o número de portadores de carga que fluíram durante essa descarga está mais próximo de

a) 1017. b) 1014. c) 1011. d) 108. e) 105.

212. (Ufscar 2008) Semelhante ao desembaçador de vidros de um carro, existe no mercado um desembaçador especial para espelhos de banheiro, frequentemente embaçados pela condensação do vapor de água que preenche o ambiente após um banho. A ideia do dispositivo é secar uma área do espelho para que esse possa ser utilizado mesmo após ter sido usado o chuveiro.

35

Suponha que a resistência elétrica não sofra alteração significativa de seu valor com a mudança de temperatura.

a) Atrás do espelho, colado sobre o vidro, encontra-se o circuito esquematizado, originalmente construído para ser utilizado sob uma diferença de potencial de 110 V. Determine o que ocorrerá com a corrente elétrica se o desembaçador for ligado a uma diferença de potencial de 220 V.

b) Determine o novo valor da potência dissipada, supondo que dois dos fios resistivos tenham sido rompidos durante a montagem do espelho e que o desembaçador não danificado dissipe 40 W quando ligado em 110 V.

213. (Ufscar 2010) As lâmpadas incandescentes foram inventadas há

cerca de 140 anos, apresentando hoje em dia praticamente as mesmas características físicas dos protótipos iniciais. Esses importantes dispositivos elétricos da vida moderna constituem-se de um filamento metálico envolto por uma cápsula de vidro. Quando o filamento é atravessado por uma corrente elétrica, se aquece e passa a brilhar. Para evitar o desgaste do filamento condutor, o interior da cápsula de vidro é preenchido com um gás inerte, como argônio ou criptônio.

a) O gráfico apresenta o comportamento da resistividade do tungstênio em função da temperatura. Considere uma lâmpada incandescente cujo filamento de tungstênio, em funcionamento, possui uma seção transversal de 1,6 × 10–2 mm2 e comprimento de 2 m. Calcule qual a resistência elétrica R do filamento de tungstênio quando a lâmpada está operando a uma temperatura de 3 000 oC.

b) Faça uma estimativa da variação volumétrica do filamento de tungstênio quando a lâmpada é desligada e o filamento atinge a temperatura ambiente de 20 oC. Explicite se o material sofreu contração ou dilatação.

Dado: O coeficiente de dilatação volumétrica do tungstênio é 12 × 10–6 (ºC)–1.

GABARITO FUVEST

1. [B] 2. a) zero b) 1,5 A

3. a) 5,0.103 J/kg°C b) Observe a figura a seguir:

4. [B] 5. [A] 6. a) 5,0 V b) 12 W

7. [C] 8. [D] 9. a) 0,20A b) 15

10. [C] 11. Observe a figura a seguir.

12. [C] 13. [A] 14. a) 1,0 A b) São iguais e valem 0,75 A.

15. [E] 16. [A] 17. Observe a figura a seguir:

18. [B] 19. [D] 20. [B] 21. [A] 22. a) R = 6 Ω b) P = 1,28 W

23. [D] 24. a) i1 = 2A b) t = 30 s c) Marcando os pontos de (a) e (b) no gráfico, temos:

d) P = 48 W

25. [A] 26. [C]

27. a) i = 4 A b) i0 = 8 A c) R = 13

Ω

28. [D] 29. [D] 30. a) Observe a figura a seguir

Lista de Eletrodinâmica - Fuvest, Unicamp, Unesp, Unifesp e Ufscar.

Prof. Edu

1

b) 4% c) 8Ω

31. [C] 32. [B] 33. a) Observe o gráfico a seguir:

b) I = 2,5 A c) V0 = 10 V

d) P = 12,5 W 34. a) 120 b) 1200W

35. a) 0,3 A b) 0,27 W c) P/P0 = 19

36. [D] 37. [C] 38. [E] 39. Usando a segunda lei de Ohm, o circuito

equivalente pode ser representado por:

a) 2A b) 0,8W c) 8V

40. a) N = 3 . 109 elétrons livres

b) 4,8 . 1010A e 0,024V

41. [C] 42. [B] 43. [B] 44. a) P(R) = 10000/(10 - 0,1.T)

b) P(A) = 100.(T - 20) c) 35°C

45. a) 0,55A b) 55C c) 13,75 s

46. [B] 47. a) 4 b) 0,6s c) Z2 = 1

48. [A] 49. [D] 50. [E]

51. Observe os grбficos a seguir:

52. a) =i 20A b) 8 baterias

c) =Vg 14V

53. a) −× 54,0 10 A

b) ×51,2 10 V

c) 4,8W 54. a) i = 1A. b) VA = 40 V. c) V0 = 52 V.

55. [E]

56. 3,36.108 J

147,6 km/h

0,53 A

57. 1200 W 8 Ω P/P0 = 4,5

58. [C]

59. a)

b) R1 = 20 Ω e R2 = 30 Ω ou R1 = 30 Ω e R2 = 20 Ω.

60. [C] 61. a) A figura a seguir mostra a tabela dada e o

gráfico pedido:

b) R ≅ 0,56 Ω.

c) 15%.

62. a) 0,2 A

b) Diminui, pois diminui a corrente de alimentação do sistema. UNICAMP

63. a) Mais quente

b) Reduzir

c) Aumenta

d) Fica constante

64. a) 12 A

b) 100 V

c) R1 = 10 Ω e R2 = 50 Ω

d) 1,2 . 103 W

65. a) horário;

b) no voltímetro do circuito dado a polaridade será + no terminal superior e - no terminal inferior;

c) 12 Ω;

d) 1,0 A;

e) 8 V.

66. a) 6,0 . 104 J

b) 1,0 . 102 s

67. a) 14 Ω

b) 144 Ω

68. a) 6,0 Ω

b) 4,5 A

69. a) 5,0 Ω

b) 1,0 . 103A

c) 5,0 . 106 W

U (volt) I (ampère) P (watt) 0,10 1,0 0,10 0,20 1,0 0,20 0,30 1,0 0,30 0,40 0,98 0,39 0,50 0,90 0,45 0,52 0,80 0,41 0,54 0,75 0,41 0,56 0,62 0,35 0,58 0,40 0,23 0,60 0,00 0,60

2

70. a) Ferro e lâmpada.

b) 16 lâmpadas.

71. a) lâmpada de 40 W.

b) motor de caminhão

c) lâmpada de 40 W, lâmpada de 100 W, ferro de passar roupa, motor de fusca e motor de caminhão

72. a) 10,0 A

b) 22,0 Ohms

c) 2,20 m

73. a) t0/2

b) 2t0

74. a) 50 A

b) 15 kWh

c) R$ 54,00

75. a) Pa = RA [V2/(Ri+Ra)2]

b) RA = Ri

c) Pmax. = V2/4Ri

76. a) 4,5 . 102 W

b) 1,5 kWh

c) R$ 3,60

77. a) 21600 C

b) 7,92 g

78. a) 2 A

b) 1 s

c) 12 Ω

79. a) U = 12 V

b) r = 0,02 Ω e R = 0,1 Ω

80. a) 100 W

b) 0,77 A

c) 169 Ω

81. a) 20 A

b) 1,25 kWh.

c) ventilador

82. a) P ≈ 1,5 W

b) U ≈ 7,3 V

83. a) 2 × 103 Ω×m

b) Se a espessura fosse reduzida à metade, a área de secção também o seria e, portanto, as resistências elétricas dobrariam.

84. a) Para U = +5V, o diodo está polarizado inversamente e, portanto funciona como chave aberta (R→∞).

Para U = -5V, o diodo está polarizado diretamente e, portanto funciona como chave fechada (R→ 0).

b) Para U = +5V

i = 1 × 103 A

U = 2V

Para U = -5V

i = 2,5 × 103 A

U = 5V

85. a) no partículas = 4,32 × 1012

b) Er/Eb = 1

86. a) R = 150 Ω

b) R(experimental) = 12500 Ω

87. a) 5 . 103 A

b) 25 %

c) 4 %

88. a) A resistência aumentará e R2000/R20≈12

b) R = 240Ω

c) θ = 2750°C

89. a) T = 20°C

b) U(CD) = 1,08V

90. a) P(E) = 1,2 . 102W

b) P(L) = 6 . 104W

n = 5%

c) n = 2,4%

91. a) 1,14.104kWh

b) 15 kA

92. a) ∆L ≈ 1,4 . 103cm

b) Pot = 2,4 . 101 W

93. a) R = 60 Ω

b) h = 0,6m

94. a) Observe o circuito abaixo.

=i 2,0A b) 24.000J c) O novo circuito seria: =i 3,0A

33s

95. a) = 040 Cθ b) O circuito equivalente será:

20,2A

96. 0,7 mA

15 mA

G =50

97. a)

35 anos para homens e 45 anos para as mulheres.

b) 0,6 mA

98. a) v = 2,9 mm/s.

b) i = 0,25 mA.

99. a) p = 4 × 104 N/m2.

b) UCD = 2 V.

100. a)Φ = ×21,6 10 W .

b) U = 8,0 × 10–3 V.

101. a) ∆U = 4 mV. b) Ic = 15 A. UNESP

102. [B] 103. a) R/4 b) 4

104. a) pela 1a lei de Ohm, R = U/i = 100/1 = 100

b) Ao abrir a chave C a corrente atravessa em série o resistor extra e o medidor. Juntos eles passarão a ter uma resistência de 100 + 9900 = 10000 Ω. Como a corrente máxima que pode passar pelo medidor é de 1 mA, que deverá ser a mesma corrente do resistor, então a tensão V total será de U = R.i = 10000.0,001 = 10V

105. a) 1,2 J b) 2,0 m/s

106. a) pela 1a lei de Ohm, R = U/i = 100/1 = 100

b) Com a chave C fechada o medidor e a resistência estarão em paralelo e deste modo a tensão sobre eles será a mesma. Como a tensão máxima no medidor deve ser de 0,1 V então a corrente que passa no resistor será de i = U/R = [0,1/(100/9)] = 0,9/100 = 0,009

A = 9 mA. Como no medidor a corrente máxima é de 1 mA, então todo o sistema é capaz de medir 1 + 9 = 10 mA.

107. [E] 108. [E] 109. [D] 110. a) 30 V b) 40 V

111. a) Ambos indicam 0,30 mA

b) M1: 0,20 mA; M2: 0,10 mA 112. [D] 113. R = 3.102 Ohms 114. E = 90 Joules 115. U = 5,0 V 116. a) P = 2,1.103 Watt b) R = 23 Ohms

3

117. [B] 118. Os terminais de R3 estão unidos por condutor

de resistência nula. Portanto a ddp em seus extremos é nula. Sendo U=R3.i, a corrente em R3 será nula.

119. 10 V 120. 5,5 % 121. ] D ou E[ 122. a) 12 V b) 0,20 A

123. i = ∆q/∆t = (2 × 105 . 1,6 × 1019) / 103

i = 3,2 × 1011 A 124. 40 Ω 125. r = 1,5 Ω ε = 6,0 V

126. x = (R2 R3) / R1 127. [B] 128. [E] 129. a) 3,0 W

b) A corrente será finita porque as pilhas possuem resistência interna não nula.

130. a) 5 A

b) Como a tensão será de 12 Volts a lâmpada vai acender.

131. [B] 132. [C] 133. a) 8 V b) 0,15 A

134. a) V2/V1 = 2

b) Cada resistor colocado entre os pontos A e B dissipa a potência de 0,30 W.

135. a) 12 V; 180 W b) 15 A

136. a) P = 250 W

b) Inversamente proporcionais pois o produto P.t é constante. O valor desta constante é 7500 W.s e corresponde à energia consumida numa volta completa do disco.

137. a) A diferença de potencial vale 4,0 V

b) ε = 14 V 138. [A] 139. [E] 140. [B] 141. a) 4,0 V; b) 20 Ω

142. a) 0,50 V b) 0,010 A ou 10 mA

143. a) 112 W b) 4A e 7 Ω

144. a) 5 Ω b) 0,5 V

145. [C] 146. [B] 147. [C] 148. a) As células elétricas são associadas em

série, conforme o esquema a seguir. Estamos considerando nula a resistência interna de cada célula.

n . ε = ε(total)

n . 60 × 103 = 480

n = 8,0 × 103 células

b) 480W 149. a) 12mA; 12 V b) 12,5 mA; 11,4 V

150. [E] 151. [B] 152. a) a corrente também sofre uma redução de

5%.

b) a potência sofre uma redução de 9,75%. 153. a) 0,50A b) 240Ω

154. [C] 155. [B]

156. a) 5A b) 33kWh

157. [D] 158. a) 0,04 Ω b) 72 W

159. a) 0,5 A b) 18 Ω

160. [D] 161. a) 550W b) 3 lâmpadas

162. [C] 163. a) 1,25 ×105 V/m b) 2,4 × 1015 J

164. a) 5 kΩ b) 2 × 10 2 W

165. [C] 166. 0,75 A

167. x = R1 = R4

e y = R2 = 3R4

168. R = 45 Ω. 169. [C] 170. 150 °C 171. R ≅ 1,8 Ω. 172. [E] 173. [D] 174. Para o palito, o campo elétrico no seu interior

= × 4

mínU 3 10 V. Para a tora:

= × Ω6R 1 10 .

UNIFESP

175. [C] 176. [A] 177. [B] 178. [E] 179. a) 19,8 kWh b) 40ℓ ou 39,3ℓ

180. [C] 181. a) 0,04Ω b) 72 W

182. [C] 183. [E] 184. [E] 185. [D] 186. [B] 187. [E] 188. [C] 189. [A] 190. [E] 191. [B] 192. a) Observe a figura

b) no amperímetro: 1,0 . 102 A ou 10 mA,

no voltímetro: 2,0 V

193. [A]

194. r = 245 Ω

Energia = 726 Wh

195. a) =AR 121Ω.

RB = 484 Ω.

b) =AP 100 W.

=BU 55 V.

=BP 25 W.

Como PA > PB, as lâmpadas do circuito A apresentarão maior iluminação. UFSCAR

196. [D]

197.

a) Observe o esquema 1.

r = 0,1 Ω

b) O "melhor" funcionamento seria com as lâmpadas em paralelo (esquema 2).

As lâmpadas funcionariam abaixo das condições nominais, pois a corrente na pilha seria maior que a corrente do caso nominal proposto, diminuindo sua ddp.

198. [D] 199. a) 12V; 36W

b) 2A em cada amperímetro 200. [D] 201. a) 6,0 W

b) Sim, uma vez fornecida a tensão elétrica de 12V, a lâmpada funcionaria de acordo com suas especificações nominais, visto que o transformador não altera sua resistência.

202. [B] 203. [E] 204. a) Como a relação entre a tensão (U) e a

corrente(i) é constante o resistor é ôhmico. Aplicando-se a lei de Ohm, R = 0,5Ω

b) A potência elétrica no resistor é definida pelo produto U.i. A área representa a energia dissipada.

205. a) paralelo; o brilho não se altera.

b) 0,50A. 206. [C] 207. [A] 208. [A]

209. [A] 210. a) A associação em série, por ter maior

resistência, corresponde ao gráfico b. A associação em paralelo, por ter menor resistência, corresponde ao gráfico a.

b)

1R 100k= Ω e 2R 20k= Ω

211. [A]

212. a) A intensidade da corrente elétrica dobrará.

b) 128 W. 213. a) R = 100 Ω.

b) Portanto, o material sofreu contração volumétrica de 1,1 mm3.