REVISÃO TERCEIRÃO LUCÊ

01. Determine a resistência equivalente entre A e B, sabendo que todos os resistores têm resistência R.

Organizando a figura temos:

Concluímos que o resistor equivalente vale R/2.

02. Calcule a resistência equivalente, em ohms, entre os pontos A e B do circuito abaixo:

Organizando a figura temos:

Concluímos que o resistor equivalente vale 1 ohm.

03. (UECE) Alguns resistores de resistência R são associados segundo as configurações I, II, III e IV, conforme as figuras.

Sejam R_I, R_II, R_III e R_IV, respectivamente, as resistências equivalentes, entre os pontos a e b, relativas às configurações I, II, III e IV. Pode-se afirmar, corretamente, que R_I + R_II + R_III + R_IV    é aproximadamente igual a:

a) 17R          b) 13R            c) 6R                  d) 3R
I. R_I = R/2 + R + R = 5R/2.
II.  R_II = 2R/2 = R (Temos uma ponte de wheatstone)
III. R_III = R/3 + R = 4R/3
IV. R_IV = R/2 + R/2 = 2R/2 = R.
V. Assim temos: 5R/2 + R + 4R/3 + R = (15R + 6R + 8R + 6R)/6 = 35R/6, aproximadamente 6R.

04. Calcule a resistência equivalente, em ohms, entre os pontos A e B em cada associação de resistores abaixo:
a)

b)

c) 

d)

05. (UECE) Um técnico em Eletrônica preparou dois capacitores de placas paralelas
para testar as 20 saídas de um sistema de alarme. Observe na tabela as características dos dois capacitores.

A razão C₁ /C₂ entre a capacitância de 1 e de 2 é igual a:
Sabemos que C = ε.A/d, então, C₁/C₂ = (ε.A/d).(6d/2.A.4ε) = 6/8 = 3/4. 

06. (UECE) Um longo cabo subterrâneo de 10 km se estende de leste para oeste e consiste de dois fios paralelos de 13  Ω/km. Um contacto indevido se forma a uma distância x,  medida a partir da extremidade oeste, quando um caminho condutor de resistência R faz a ligação entre os fios, como mostra a figura.

   

A resistência é de 60  Ω, quando medida a partir das extremidades do oeste e 216 Ω, quando medida a partir das extremidades do leste. O valor de  x, em quilômetros, é: 

I. Para a resistência medida nas extremidades OESTE (R_O = 60 Ω).

R_O = 13x + R + 13x →  60 = 26x + R →  R = 60 – 26x.

II. Para a resistência medida nas extremidades LESTE (R_L = 216 Ω).

R_L = 13(L – x) + R + 13(L – x)  →  216 = 26(L – x) + R →  R = 216 – 26L + 26x.

III. Igualando as equações e sabendo que L = 10 km, temos:

216 – 26L + 26x = 60 – 26x → 52x = – 216 + 26L + 60 → 52x = –156 + 26.10  → 52x = –156 + 260  → 52x = 104 → x = 104/52 = 2 km.

07. (UECE) A corrente elétrica i em função da diferença de potencial U aplicada aos extremos de dois resistores, X e Y, está representada no gráfico. Para valores de U até 100 V, os resistores X e Y comportam-se de acordo com o gráfico ao lado. Um estudante, ao interpretar esse gráfico, concluiu que, para valores até 100 V:

I.   – A resistência de cada um dos resistores é constante, ou seja, os resistores são ôhmicos.

II.  – O resistor X tem resistência elétrica maior que o resistor Y.

III. – Aplicando-se  uma diferença de potencial de 80 V aos extremos do resistor Y, nele passará uma corrente de 0,8 A.

Assinale a alternativa que contenha a(s) afirmativa(s) correta(s):

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

I. R_X = U_X/i_X = 20/0,4 = 50 Ω e R_Y = U_Y/i_Y = 40/0,4 = 100 Ω. (ambos são ôhmicos e R_X < R_Y)

II. Para U_Y = 80 V: i_Y = U_Y/R_Y = 80/100 = 0,8 A.

08. O clássico da literatura universal Frankstein fala de um ser montado a partir de cadáveres, que ganha vida através da energia de um relâmpago. Apesar do caráter ficcional da história, não é nada absurdo evocar a relação da eletricidade com o funcionamento do corpo humano. Pulsação cardíaca e atividades do sistema nervoso, por exemplo, têm vínculo profundo com as propriedades elétricas das células. Ignorando a enorme gama de restrições científicas para trazer uma criatura como a do livro à vida, presuma que a lei de Ohm seja plenamente válida no contexto da figura abaixo.

Com base nos dados constantes da figura, imagine que o cientista tenha calculado como ideal para a realização de seu intento uma noite de tempestade em que a diferença de potencial entre as nuvens e o chão do castelo fosse de 3 x 10⁹ V. Nessas condições e ligando o resistor R₁ em série com o cadáver, a corrente elétrica que deveria passar pelo corpo da criatura para que suas funções vitais fossem despertadas seria de:

A) 0,5 A.       B) 100 A.       C) 20 A.        D) 0,04 A.           E) 3 A.

U = R_EQ.i  i = 3.10⁹/(999.990.000 + 10.000) = 3.10⁹/1.10⁹ = 3 A.

09. (UNB 98) O choque elétrico, perturbação de natureza e efeitos diversos, que se manifesta no organismo humano quando este é percorrido por uma corrente elétrica, é causa de grande quantidade de acidentes com vítimas fatais. Dos diversos efeitos provocados pelo choque elétrico, talvez o mais grave seja a fibrilação, que provoca a paralisia das funções do coração. A ocorrência da fibrilação depende da intensidade da corrente elétrica que passa pelo coração da vítima do choque. Considere que o coração do indivíduo descalço submetido a um choque elétrico, na situação ilustrada na figura adiante, suporte uma corrente máxima de 4 mA, sem que ocorra a fibrilação cardíaca, e que a terra seja um condutor de resistência elétrica nula. Sabendo que a corrente percorre seu braço esquerdo, seu tórax e suas duas pernas, cujas resistências são iguais a, respectivamente, 700 Ω, 300 Ω, 1.000 Ω e 1.000 Ω, e que , nessa situação, apenas 8% da corrente total passam pelo coração, em volts, a máxima diferença de potencial entre a mão esquerda e os pés do indivíduo para que não ocorra a fibrilação cardíaca. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista.

A) 75 V          B) 50 V         C) 45 V          D) 30 V         E) 15 V

Veja o esquema formado pelos resistores no corpo:

I. U = R_EQ.i = (300 + 700 + 1000/2).(0,004/0,08) = 1500.0,05 = 75 V.

ou: 

I. i_C = 8.i_T/100 → 4 × 10⁻³ × 100/8 = i_T → i_T = 5 × 10⁻² A.

II. Req = 700 + 300 + 1000/2 = 1.500 Ω.

III. U = Req × i = 1.500 × 5 × 10⁻² = 75 V.

10. 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.

Sendo constante a tensão elétrica da rede, da 1ª Lei de Ohm (U = Ri), observamos que a intensidade da corrente elétrica i e a resistência elétrica R são grandezas inversamente proporcionais. Para uma resistência elétrica igual a R, teremos uma intensidade de corrente elétrica i₁ = i; Para uma resistência elétrica igual a R/2, teremos uma intensidade de corrente elétrica i₂ = 2.i e para R/4, teremos i₃ = 4.i. Desse modo: i_TOTAL = i₁ + i₂ + i₃ = i + 2.i + 4.i = 7.i.

11. (ENEM 2009) A instalação elétrica de uma casa envolve várias etapas, desde a alocação dos dispositivos, instrumentos e aparelhos elétricos, até a escolha dos materiais que a compõem, passando pelo dimensionamento da potência requerida, da fiação necessária, dos eletrodutos*, entre outras. Para cada aparelho elétrico existe um valor de potência associado. Valores típicos de potências para alguns aparelhos elétricos são apresentados no quadro seguinte:

*Eletrodutos são condutos por onde passa a fiação de uma instalação elétrica, com a finalidade de protegê-la. 

A escolha das lâmpadas é essencial para obtenção de uma boa iluminação. A potência da lâmpada deverá estar de acordo com o tamanho do cômodo a ser iluminado. O quadro a seguir mostra a relação entre as áreas dos cômodos (em m²) e as potências das lâmpadas (em W), e foi utilizado como referência para o primeiro pavimento de uma residência.

Obs.: Para efeitos dos cálculos das áreas, as paredes são desconsideradas.

Considerando a planta baixa fornecida, com todos os aparelhos em funcionamento, a potência total, em watts, será de:

A) 4.070.          B) 4.270.          C) 4.320.          D) 4.390.          E) 4.470

A potência total de todos os aparelhos exceto as lâmpadas = 200 + 500 + 50 + 3000 + 120 + 200 = 4070 W
Área da cozinha = 3.3 = 9 m²
Área do corredor = 1,5.0,9 = 1,35 m²
Área da sala = 2,8.3 = 8,4 m²
Área do banheiro = 1,5.2,1 = 3,15 m²
Utilizando as áreas de cada cômodo como referência para determinarmos a potência de cada lâmpada, temos que:
Lâmpada da cozinha = 100 W.
Lâmpada do corredor = 60 W
Lâmpada do banheiro = 60 W.
Lâmpada da sala = 100 W.
Potência total das lâmpadas = 320 W.
Potência Total = 4070 W + 320 W = 4390 W.

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mister M da fisica: REVISÃO GERAL 3 PARA A UECE