NA UECE
01. (UECE 86.1) Dado o circuito ao lado, determine a
f.e.m. da pilha para que a potência dissipada em qualquer das resistências não
ultrapasse 4 W.
a) 1,5 V
b) 4,5 V c) 9,0 V
d) 45,0 V
I. REQ = RP + RS
= 6.3/(6 + 3) + (3 + 4) = 18/9 + 7 = 2 + 7 = 9 Ω.
II. E = REQ.i → i = E/9.
III. De acordo com o circuito a
maior potência será para o resistor de 4 Ω, então:
P = R.i2 = 4.(E/9)2
= 4E2/81.
IV. Lembrando que a potência máxima vale 4 W. Logo: 4 = 4E2/81 → E2 = 81 → E = 9 V.
02. (UECE 86.1) Na figura abaixo, o potencial do
ponto B é igual ao potencial do ponto D. A intensidade de corrente que entra no
circuito através do ponto A é i = 3 A. A resistência R1 = 40 Ω, R2
= 10 Ω e R3 = 5 Ω. Nestas condições, a potência dissipada na
resistência R4, vale:
a)
40 W b) 180 W c) 20 W d) 80 W
I. Como VA = VB, então: R1.R3
= R2.R4 → 40.5 = 10.R4 → R4 = 20 Ω.
II. U1 = U2 → 50.i1 = 25.i2 → i2 = 2.i1, logo i2
= 2 A e i1 = 1 A.
III. P4 = R4.i22 = 20.22
= 20.4 = 80 W.
03. (UECE 86.2) No circuito abaixo, a resistência
interna do gerador é r = 0,2 Ω, e a diferença de potencial entre os bornes do
gerador é 5,4 V. Então, o valor da resistência externa R é:
a)
0,6 Ω b)
1,8 Ω c) 2,2 Ω d) 3,0 Ω
U = E – r.i → 5,4 = 6 – 0,2.i → i = 0,6/0,2 = 3 A.
U = R.i → R = U/i = 5,4/3 = 1,8 Ω.
04. (UECE 87.1) No circuito ao lado, o gerador tem
f.e.m. E = 12 V e resistência interna r = 1 Ω. É ligado a um resistor de
resistência R = 119 Ω. A diferença de potencial, entre os pontos A e B, vale:
a) 11,9 V
b) 119 V c) 1,19 V d) 12,9 V
I. i = E/REQ = 12/(119 + 1) = 12/120 = 1/10 = 0,1 A.
II.
UAB = R.i = 119.0,1 = 11,9 V.
05. (UECE 88.1)
Duas lâmpadas, A e B, de 6,0 V – 6,0 W, são ligadas em série com uma
bateria de 12 V, de resistência desprezível. Nota-se, neste caso, que as
lâmpadas acendem normalmente. Se ligarmos outra lâmpada C, idêntica as
anteriores, como mostra a figura, verifica-se que:
a)
as três brilharão normalmente.
b)
B e C brilharão menos e A brilhará mais.
c)
B e C brilharão mais e A brilhará menos.
d) B e C brilharão menos e A brilhará normalmente.
i1 = i2
= i/2, logo a potência será reduzida a metade, assim o brilho das lâmpadas B e
C diminuem e A permanece da mesma forma.
06. (UECE 88.2)
A figura representa um circuito elétrico com duas lâmpadas L1
e L2, iguais e ligadas em paralelo. A resistência de cada lâmpada é
de 10 ohms, a diferença de potencial entre os pontos A e B vale 3 volts e o
fusível F suporta uma corrente máxima de 0,8 ampères. Colocando-se uma terceira
lâmpada, igual às anteriores, em paralelo com as demais:
a)
haverá alteração na d.d.p. entre A e B.
b)
passará mais correntes nas lâmpadas L1 e L2.
c)
a resistência equivalente das lâmpadas aumentará.
d) o fusível queimará.
i = U/RP =
3/(10/3) = 9/10 = 0,9 A. Como 0,9 > 0,8 o fusível queimará.
07. (UECE 88.2)
Um receptor elétrico é ligado entre dois pontos A e B de um circuito,
entre os quais existem uma diferença de potencial de 10 V. A corrente que
percorre é de 4 A. A energia elétrica que ele consome em 5 s é:
a) 200 J
b) 100 J c) 50 J d) 8 J
E = P.Δt = 4.10.5 = 200 J.
08. (UECE 89.1) Uma lâmpada de 120 V – 25 W e outra
de 120 V – 100 W são ligadas em série a uma tomada de 120 V, segundo a figura
abaixo. Nestas condições:
a)
ambas as lâmpadas acendem com seus brilhos normais.
b)
nenhuma das lâmpadas acende.
c) a lâmpada de 100 W brilha mais que a de 25 W.
d)
a lâmpada de 25 W brilha mais que a de 100 W.
Quem
tem maior potência terá maior brilho, pois estão submetidos a uma mesma ddp.
09. (UECE
89.2) No circuito abaixo, dois amperímetros medem as intensidades de correntes
i1 e i2, conforme ilustrado.
Inicialmente
a chave k está aberta. Fechando-se chave
k:
a) i1 aumenta e i2 diminui.
b)
i1 diminui e i2
aumenta.
c)
i1 e i2 aumentam.
d)
i1 e i2 diminuem.
I. Para a chave aberta:
i1 = i2 = i = E/R.
II. Para a chave fechada:
i'
= i1 = E/RP = E/(R/2) = 2E/R = 2.i. Logo, i2 =
i1/2. Conclui-se que i1 aumenta e i2 diminui.
10. (UECE
90.1) A intensidade i da corrente elétrica, no circuito indicado, em ampères,
é:
a)
2,0 b)
2,5 c) 3,0 d) 12,5
i = (50 – 40)/(2 + 2) =
10/4 = 2,5 Ω.
11. (UECE 90.2) No circuito abaixo esquematizado, todos os
resistores têm resistências iguais. Com a chave k aberta, flui uma corrente i
no ponto P. Com a chave k fechada, a corrente elétrica no ponto P é igual a :
a)
i b) i/2 c) i/3 d) 4i/3
Com
a chave aberta:
U = REQ.i → 12 = 2R.i → R = 6/i.
Com a chave fechada:
U = REQ.i → 12 = (R + R/2).i’ → 12 = (3R/2).i’ → 4 = (R/2).i’→ 8 = R.i’→ 8 = (6/i).i’ → i’ = 4i/3.
12. (UECE 91.1) Entre os pontos 1 e 2 do circuito
representado na figura, é mantida uma diferença de potencial e 110 V. A
intensidade da corrente, através da lâmpada L1 é 0,5 A e o cursor k
o reostato está no ponto médio entre seus terminais 3 e 4.
A
resistência elétrica da lâmpada é:
a)
200 Ω b) 150 Ω c) 120 Ω d) 80 Ω
I. U = REQ.i → 110 = REQ.0,5 → REQ = 110/0,5 = 220 Ω.
II. REQ = R + RL → 220 = 200/2 + RL → RL = 220 – 100 = 120 Ω.
13. (UECE 91.2) No circuito abaixo são mostrados
três fusíveis, idênticos, F1, F2 e F3, cada um
podendo suportar até 2 ampères, e três resistores idênticos, R1, R2
e R3, cada um de resistência 5 ohms. Se os pontos P e Q forem
ligados respectivamente aos bornes de uma bateria e 20 volts, o(s) fusível
(fusíveis) que queimará (queimarão) é (são):
a) nenhum b) apenas F1 c) F2 e F3 d) todos
I. U = REQ.i → 20 = (R/2 + R).i’ → 20 = 3R.i’/2 → i’ = 40/15 = 2,6 A.
II. i’ > i (2,6 > 2), então o fusível 1 queimará. Como R2
= R3 e i2 = i3 = 2,6/2 = 1,3 A, os fusíveis 2
e 3 não queimarão.
14. (UECE 91.2) Uma bateria, de força eletromotriz E
e resistência interna desprezível, alimenta quatro lâmpadas idênticas, ligadas
conforme se mostra no esquema ao lado.
Quando a chave k está ligada, o
amperímetro G indica uma corrente de intensidade i. Desligando-se a chave k, a
nova corrente fornecida pelo gerador será:
a) i/2 b) 2i/3 c) 4i/3
d) 3i/2
I. Chave fechada.
E = REQ.iF → E =
(R/2 + R/2).iF → E = R.i.
II. Chave aberta.
E = REQ.iA → E =
(R/2 + R).iA → R.i = 3R.i’/2 → i’ = 2i/3.
15. (UECE 91.2) A bateria de um
automóvel acumula energia ___________, enquanto o condensador armazena energia
___________.
As lacunas são preenchidas,
corretamente, na sequência:
a) elétrica, elétrica b) química, química c) elétrica, química d) química,
elétrica
A
bateria é um gerador que transforma energia não elétrica (no caso a química) em
energia elétrica.
16. (UECE 92.2) O valor da resistência
R, no circuito da figura ao lado, para que a potência total dissipada seja
igual a 20 W, é:
a) 2,0 Ω b) 3,0 Ω c) 6,0 Ω d) 12 Ω
I. REQ
= U2/P = 102/20 = 100/20 = 5 Ω.
1/REQ
= 1/(8 + 2) + 1/(R + 4) → 1/5 = 1/10 + 1/(R + 4) → 1/(R + 4) = 1/5 – 1/10 → 1/(R + 4) = (2 – 1)/10 → R + 4 = 10 → R = 6 Ω.
17.
(UECE 93.1) O dispositivo chamado “ponte de Wheatstone” é utilizado para a
mensuração de:
a)
resistência elétrica b) corrente elétrica c) carga elétrica d) campo elétrico
18. (UECE 94.2) No circuito ilustrado, as lâmpadas
elétricas L1 e L2 são idênticas e o gerador é ideal.
Quando a chave k está desligada, a lâmpada L2 é percorrida por uma
corrente de 1,0 ampère. Ligando a chave k, deverá passar, em cada uma das
lâmpadas, a corrente cuja intensidade, em ampères, é:
a) 3/4
b) 3/2 c) 1/4 d) 1,0
I. Chave aberta:
U = REQ.i → 12 = (4 + R).1 → 4 + R =
12 → R = 8 Ω.
II. Chave fechada:
U = (4 + R/2).i’ → 12 = (4 + 8/2).i’ → i’ = 12/8 = 3/2 = 1,5 A.
III. Como L1 e L2 estão em paralelo, temos: i1
= i2 = i’/2 = (3/2)2 = 3/4 A.
19. (UECE 95.2) Supondo um gerador ideal, no
circuito representado a seguir, a leitura do voltímetro, de resistência
infinita, intercalado entre os pontos P e Q é, em volts:
a)
30 b) 20 c) 18
d) 24
I. U = REQ.i → 30 = (5 + 3 + 2).i → i = 30/10 = 3 A.
II. UPQ = R.i = (5 + 3).3 = 8.3 = 24 V.
20. (UECE 96.1) A corrente elétrica que flui através
do amperímetro X, mostrado no diagrama é, em ampéres:
a) 1
b) 3/5 c) 8/5 d) 9
I. U = REQ.i → 3 = [5.3/(5 + 3)].i → i = 24/15 = 1,6 A.
II. U3 = U5 → 3.i3 = 5.i5 → i3 = 5i5/3.
III. i = i3 + i5 → 1,6 = 5i5/3 + i5 → 3.1,6 = 8.i5 → i5 = 3.0,2 = 0,6 A.
IV. i3 = 5i5/3 = 5.0,6/3 = 3/3 = 1 A.
21. (UECE 97.1) Três lâmpadas, L1, L2
e L3, são alimentadas por uma bateria ideal E, conforme mostra a
figura. As três lâmpadas estão acesas. Quando a chave S é fechada, o resultado
esperado está indicado na opção:
a)
L1, L2 e L3 permanecem acesas
b)
L1 e L2 permanecem acesas, mas L3 se apaga
c) L1 permanece acesa, mas L2 e L3
se apagam
d) L1 e L3
se apagam, mas L2 permanece acesa.
Com a chave fechada L2
e L3 ficam em curto-circuito, logo não irão acender.
22. (UECE
2002.1) No circuito visto na figura, R = 10 W e
as baterias são ideais, com E1 = 60 V, E2 = 10 V e E3
= 10 V. A corrente, em ampères, que atravessa E1 é:
a) 2 b) 4 c) 6 d) 8
I. i1 + i2
= i3. (lei dos nós)
II. (malha α): – 60 +
10i1 + 10 – 10i2 = 0 → 10i1 – 10i2
= 50 → i1 – i2
= 5.
III. (malha β): –10 +
10i3 – 10 + 10i2 = 0 → 10i2 + 10i2
= 20 → i2 + i3
= 2.
IV. Resolvendo o
sistema com as equações (II) e (III) pelo método da soma, temos: i1
+ i3 = 7. Usando a equação (I): i1 + i1 + i2
= 7 → i2
+ 2i1 = 7.
Assim, resolvendo um novo
sistema:
2i1 + i2
= 7.
i1
– i2 = 5
3i1 = 12 → i1 = 12/3 = 4 A.
Logo: i2 + 2i1 = 7 → i2 = 7 – 2.4 = 7 – 8 =
–1 A e
i3 = i1 + i2 = 4 – 1 = 3 A.
23. (UECE 2002.1) Na
questão anterior, a diferença de potencial entre a e b
(Vab), em Volts, é:
a) 20 b) 30 c)
40
d) 50
VAB
= – R.i2 + E2
= – 10.( – 1) + 10 = 10 + 10 = 20 V.
24. (UECE 2003.2) Considere que, no circuito visto
na figura, as baterias têm resistência interna nula e todos os resistores são
de 2 W.
A
corrente no trecho PQ, em Ampères, é:
a) 2 b) 4 c) 8
d) 16
REQ = 6/2 = 3
Ω
i = (E – E’)/REQ
= (18 – 6)/3 = 12/3 = 4 A.
25. (UECE
2004.1.F2) A figura mostra o esquema de um medidor de gasolina usado em
automóveis. O indicador, no painel, tem resistência de 10 W. A unidade sensora do tanque é uma bóia ligada
a um resistor que tem resistência de 120 W
quando o tanque está vazio, 20 W
quando o tanque está cheio, e varia linearmente com o volume de gasolina. Sendo
12 V a voltagem da bateria, a corrente no circuito, em mA, quando o tanque está
pela metade é:
a) 0,15 b)
1,5 c) 15 d) 150
Cálculo
da resistência do tanque. Como R varia linearmente com V, então: R = 120 + aV
Observe que:
I. Se V = 0 (tanque
vazio) R = 120 Ω.
II.
Se o tanque estiver cheio R = 20 Ω.
20 =120 + a.V ⇒ aV = – 100.
Se o tanque estiver pela
metade, quanto vale R?
R
=120 + a.V/2 = 120 – 100/2 = 70 Ω.
•
Corrente elétrica
Ligado
através do chassi
V =
(Rpainel + Rtanque).i → 12 = (10 +
70).i → 12 = 80.i → i = 0,15 A =
150 mA.
26. (UECE 2006.2.F2) No circuito, a leitura de
corrente no galvanômetro G é igual a zero.
O valor de Rx , em Ω, é:
a) 2 b) 4
c) 8 d)
16
Temos
aqui uma aplicação de ponte de wheatstone: RX.(3 + 2) = 10.(6 + 2) → RX = 80/5 = 16 Ω.
27. (UECE 2009.1.F2) Duas lâmpadas, L1 e L2,
idênticas e um resistor R estão ligados em um circuito com uma bateria e uma
chave, como mostrado na figura.
Quando a chave X é fechada,
a) o brilho da lâmpada L2
aumenta.
b) o brilho da lâmpada
L2 diminui.
c) o brilho da lâmpada L2
permanece o mesmo.
d) o brilho da
lâmpada L1 diminui.
Circuito com a chave
aberta: P = R2.i2
e i = E/(R1 + R2),
com a chave fechada temos: i’ = E/(R1
+ R2.R/(R2 + R)) e P’ = R2.i’2 , logo P’ < P , pois i’ < i.
28. (UECE
2010.1.F2) Uma
pilha de força eletromotriz ξ =1,5 V e resistência interna Rint = 0,1
Ω alimenta exclusivamente um receptor fornecendo uma corrente de 1 A. O
receptor tem uma tolerância de forma que ele ainda funciona mesmo se a tensão elétrica
que o alimenta diminuir de 10 % do valor inicial. Com o uso, a pilha perde a
eficiência pois sua resistência interna aumenta apesar de sua força
eletromotriz permanecer constante. Desprezando-se a resistência da fiação do
circuito, a resistência interna máxima da pilha, de forma que ela ainda consiga
colocar em funcionamento o referido receptor, em ohms, é
aproximadamente:
Obs: Considere
que a resistência interna do receptor é ôhmica e permanece constante durante o
processo.
a) 0,49. b) 0,18. c) 0,27. d) 0,36.
I. U = ξ - Rint.i
= 1,5 – 0,1.1 = 1,5 – 0,1 = 1,4 V.
II. 10% de U =
(10/100).1,4 = 0,14, logo a redução de 10% corresponde a U’ = 1,4 – 0,14 = 1,26
V, porém a corrente elétrica também reduz 10% ficando i’ = 1 – 0,1 = 0,9 A.
III. U’ = ξ – R’.i’ → 1,26 = 1,5 – R’.0,9 → 0,9R’ = 1,5 – 1,26 → 0,9R’ = 0,24 → R’ =
0,24/0,9 = 0,267 = 0,27 Ω.
29. (UECE 2010.2.F2) Considere a figura a seguir.
Sabendo que na figura
anterior a diferença de potencial sobre o resistor de 8 Ω é de 24 V, as
diferenças de potencial, em V, sobre os resistores de 14 Ω, 9 Ω e entre os
pontos a e b são, respectivamente,
a)
45, 9 e 78. b) 45, 45 e 114. c) 35, 45 e 104. d) 35, 70 e 129.
Veja a figura.
I. Corrente elétrica total
no circuito elétrico: i = i1 + i2 = 2 + 3 = 5 A. (onde; i1 =
24/12 = 2 A e i2 = 24/8 = 3 A)
II. Calculando o
resistor equivalente e sua ddp:
Entre C e D:
1/RCD = 1/42
+ 1/21 + 1/14 = (1 + 2 + 3)/42 => RCD = 42/6 = 7 Ω.
UCD = RCD.i
= 7.5 = 35 V.
Entre A e C:
RAC
= 12.8/(12 + 8) = 96/20 = 4,8 Ω e UAC
= 24 V.
Então
o resistor equivalente é REQ = 7 + 4,8 + 9 = 20,8 Ω.
III. Entre B e D:
UBD = RBD.i
= 9.5 = 45 V.
III. Entre A e B:
UAB
= UCD + UAC + UAD = 35 + 24 + 45 = 104 V ou UAB = REQ.i
= 20,8.5 = 104 V.
30. (UECE 2011.1.F2) Uma lâmpada incandescente tem
como componente essencial um resistor ôhmico. Suponha que esta lâmpada seja
projetada para ser alimentada com uma diferença de potencial (ddp) de 110 V.
Entretanto, disponibiliza-se apenas uma tomada de 220 V. Para disponibilizar
uma ddp de 110 V propõe-se a utilização da associação de resistores
esquematizada abaixo, conhecida como divisor de tensão. No circuito ilustrado,
a ddp entre os pontos A e B é exatamente 110 V. Ao se conectar a lâmpada entre
os pontos A e B, é correto afirmar que:
a) a lâmpada ficará
alimentada por uma ddp inferior a 110 V.
b) a lâmpada ficará
alimentada por uma ddp superior a 110 V e menor do que 220 V.
c) a lâmpada ficará
alimentada por uma ddp igual a 110 V.
d)
a lâmpada ficará alimentada por uma ddp ainda de 220 V.
I. Na primeira situação
sem a presença da lâmpada, temos UAC = UAB = R.i = 110 V,
logo i = 110/R.
II.
Na segunda situação com a presença da lâmpada, temos UAC > UAB,
pois entre A e B os resistores estão em paralelos, diminuindo a intensidade da
corrente elétrica i’ (onde; i’ = i’’ + iL) e i’ > i = 110/R,
dessa maneira UAC > 100 V e a lâmpada ficará alimentada por uma
ddp inferior a 110 V.
ESTILO ENEM
31. O fusível é um dispositivo de
proteção de circuitos elétricos constituído basicamente por um condutor
metálico, com baixo ponto de fusão. Caso a intensidade de corrente
elétrica ultrapasse o valor para o qual o fusível foi dimensionado, o condutor funde-se
e interrompe a passagem de corrente. Analisando-se essas informações, é correto
afirmar que o fusível se constitui uma aplicação:
A) da blindagem
eletrostática;
B) da indução eletrostática;
C) da supercondutividade;
D) do poder das pontas;
E) do efeito Joule.
32. (UERJ 2005) A eletroforese,
um método de separação de proteínas, utiliza um suporte embebido em solução
salina, no qual é estabelecida uma corrente elétrica contínua. Uma proteína
colocada sobre o suporte pode migrar para um dos dois pólos do gerador. A velocidade
de migração das moléculas da proteína será tanto maior quanto maiores forem a
carga elétrica de suas moléculas e a intensidade da corrente.
A carga elétrica da proteína
resulta do grau de ionização de seus grupos carboxila ou amina livres e depende
das diferenças existentes entre o pH do meio que embebe o suporte e o ponto
isoelétrico (pHI) da proteína. Quanto maior o pH do meio em relação ao pHI,
mais predomina a ionização da carboxila sobre a da amina e vice-versa.
O pHI é definido como o pH do
meio onde a carga da proteína é nula.
Observe, a seguir, os esquemas de quatro circuitos
elétricos de corrente contínua, disponíveis para uso na eletroforese das
proteínas. Considere a resistência interna do gerador nula.
Se a intensidade da corrente
elétrica no suporte de eletroforese for superior a 0,2 A, a quantidade de calor
dissipada no suporte será capaz de promover a desnaturação térmica das
proteínas a serem separadas.
Dentre os quatro circuitos
disponíveis, aquele que permitiria a maior velocidade de migração, sem
acarretar a desnaturação das proteínas, é o de número:
A) I B) II C) III D) IV E) nenhum é compatível
I. i = U/REQ
= 50/400 = 0,125 A
II. i = U/REQ
= 105/75 = 1,4 A.
III. i = U/REQ
= 120/250 = 0,48 A.
IV. i = U/REQ = 100/600 = 0,16 A. A velocidade de migração
das moléculas da proteína será tanto maior
quanto maiores forem a carga elétrica de
suas moléculas e a intensidade da
corrente, como 0,125 A < 0,16 A < 0,2 A, o circuito ideal é o quatro.
34. Quatro plantas jovens idênticas, numeradas de 1
a 4, desenvolveram-se em ambientes ideais, nos quais apenas a intensidade da
iluminação foi diferenciada: a fonte de luz branca provém de quatro circuitos
elétricos diferentes − W, X, Y e Z − todos contendo
um mesmo tipo de lâmpada de filamento para 127 V, conforme indicam os esquemas
abaixo.
O gráfico a seguir mostra a taxa de crescimento de
cada planta após algum tempo.
Os circuitos utilizados para a iluminação das plantas
1, 2, 3 e 4 foram, respectivamente:
A) W, Z, X e Y B) X,
Y, Z e W C)
Y, Z, W e X D)
Z, X, W e Y E)
X, Z, Y e W
Para W,
temos: REQ = 50/2 + R = 25 + R Ω e P = U2/REQ
= U2/(25 + R) Watt.
Para X,
temos: REQ = (50.10)/(50 + 10) + R = 500/60 + R = 8,33 + R Ω e P = U2/REQ
= U2/(8,33 + R) Watt.
Para Y,
temos: REQ = 10/2 + R = 5 + R Ω e P = U2/REQ =
U2/(5 + R) Watt.
Para Z, temos: REQ = R
Ω e P = U2/R Watt. Então PZ > PY > PX
> PW.
Você poderia resolver a questão analisando da seguinte maneira: O circuito com maior resistência equivalente teria a menor potência, pois são inversamente proporcionais.
35. Atualmente, muitos condomínios fazem a
iluminação de determinadas áreas, como escadas e entradas de elevadores, com
sensores e temporizadores, para que as luzes permaneçam acesas apenas por
pequenos intervalos de tempo, enquanto estão sendo utilizadas. A figura a
seguir representa, esquematicamente, duas possibilidades, A e B, de montagem de
circuitos elétricos com essa finalidade. Na figura, S representa um sensor. As lâmpadas são idênticas e
possuem valores nominais de 127 V – 60 W. A rede elétrica que alimenta cada circuito
fornece tensão elétrica U = 127 V.
A melhor associação é:
A) em série, pois as lâmpadas possuem o
maior brilho possível.
B) em série, pois as lâmpadas deverão
operar na sua potência nominal.
C) em paralelo, pois as lâmpadas
deverão operar em suas potências nominais apresentando um menor brilho.
D) em paralelo, pois as lâmpadas
deverão operar em suas potências nominais apresentando um maior brilho.
E) Em série e em paralelo
simultaneamente.
No circuito B, as lâmpadas funcionam
independentemente uma da outra, pois estão associadas em paralelo. No circuito
A, uma lâmpada funciona apenas se a outra estiver ligada. Outro motivo é que no
circuito B a ddp (127 V) é a mesma nas duas lâmpadas, cada uma funcionando com
sua potência nominal.
36. (UFSCAR-SP 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, é
a) 100. B) 120. C) 150. D) 180. E) 300.
Como as lâmpadas devem estar submetidas
a uma tensão elétrica de 0,75V, percebe-se pelo gráfico fornecido que estas lâmpadas devem
estar associadas em série. Uma delas, ligada entre os pontos B e C e a outra
entre os pontos C e D, assim:
Do esquema, vem: UAD
= 1,80 V = E
Aplicando-se a equação do
gerador, temos: UBD = E – r.i → 1,50 = 1,80 – r.(3,0 . 10–
3)
→ r = 100 Ω.
37. Hoje é muito comum, em instalações elétricas
residenciais, o uso de interruptores paralelos, aqueles que permitem ligar e
desligar uma lâmpada quando colocados em paredes diferentes. A figura mostra um
esquema com duas chaves CH1 e CH2 representando esses interruptores, uma lâmpada
e uma fonte de tensão constante, todos ideais. O fio 1 e o fio 2 são feitos do
mesmo material, porém o comprimento do fio 2 e sua área de secção transversal são
duas vezes maiores que os do fio 1. A chave CH1 pode ser conectada aos pontos A
e B, e a chave CH2 pode ser conectada aos pontos C e D.
Para estudar o funcionamento desse circuito, foram feitos dois experimentos:
1.o experimento: CH1 ligada em A e CH2 ligada em C.
2.o experimento: CH1 ligada em B e CH2 ligada em D.
Pode-se afirmar, corretamente, que
A) no 1.o experimento, a lâmpada brilha mais que no 2.o
experimento.
B) no 1.o experimento, a lâmpada brilha
da mesma forma que no 2.o experimento.
C) no 2.o experimento, a intensidade de corrente elétrica que
passa pela lâmpada é quatro vezes maior que no 1.o experimento.
D) no 2.o experimento, a intensidade de corrente elétrica que
passa pela lâmpada é duas vezes maior que no 1.o experimento.
E) no 1.o experimento, a potencia dissipada pela lâmpada é o
dobro que no 2.o experimento.
Conforma a 2a
lei de ohm: R2 = ρ.2L/2A = ρ.L/A = R1.
Sendo R1 = R2
e a fonte de tensao de valor constante, concluimos que a lâmpada brilha da
mesma forma nos dois experimentos, pois apresentarão a mesma potência (P = U2/R).
38. O circuito elétrico responsável pelo acendimento
dos pisca-piscas dianteiro e traseiro do lado direito de um automóvel está esquematizado
na figura.
Quando a chave de setas e acionada, o eletroímã
no interior de um relé é ligado, fechando o circuito elétrico das lâmpadas, que
permanecem acesas até o momento em que o termostato abre o circuito elétrico.
Em um curto intervalo de tempo, o termostato se esfria e reacende as lâmpadas.
De acordo com a tabela e a
figura podemos concluir que
A) a corrente elétrica que
passa pela lâmpada dianteira é de 0,5 A.
B) a corrente elétrica que
passa pelo painel é maior do que nas lâmpadas dianteira e traseira.
C) o fusível pode ser usado para suportar
4,3 A sem afetar o funcionamento do pisca-pisca.
D) a corrente elétrica em todas as lâmpadas é a mesma
em valor nominal.
E) não há necessidade do uso de fusível, pois, a
corrente elétrica é na faixa de mA.
I. Calculando as correntes elétricas.
Lâmpada dianteira: P = i1.U → 24 = i1.12→ i1 = 24/12 =
2 A.
Lampada traseira: P = i2.U → 24 = i2.12 → i2 = 24/12 = 2 A.
Lampada do painel: P = i3.U → 3,6 = i3.12 → i3 = 3,6/12 = 0,3 A.
II. A corrente elétrica total vale: i = 2 + 2 + 0,3
= 4,3 A.
39. Uma
luminária, com vários bocais para conexão de lâmpadas, possui um fusível de 5 A
para proteção da rede elétrica, sendo alimentada com uma tensão de 110 V, como
ilustrado na figura.
O número máximo de lâmpadas de 150 W que podem ser conectadas na luminária
é:
A) 10 B) 7 C) 5
D) 3
E) 1
I. PMÁX
= U.iMÁX = 110.5 = 550 W.
II. N = PMÁX/P = 550/150 = 3,7 = 3 lâmpadas.
40. Quando colocamos a bateria do telefone celular para
ser carregada, ela e o recarregador funcionam, respectivamente, como
A) transformador. e gerador.
B) gerador e receptor.
C) receptor e gerador.
D) gerador e transformador.
E) receptor e transformador.
A bateria do celular vai
receber energia elétrica do recarregador. Logo, a bateria do celular é receptor
e o recarregador é gerador.
41. (UFRN) O poraquê (Electrophorus
electricus), peixe muito comum nos rios da Amazônia, é capaz de produzir
corrente elétrica por possuir células especiais chamadas eletroplacas. Essas
células, que atuam
como baterias fisiológicas, estão dispostas
em 140 linhas ao longo do corpo do peixe, tendo 5 000 eletroplacas por linha.
Essas linhas se arranjam da forma esquemática mostrada na figura abaixo. Cada
eletroplaca produz uma força eletromotriz ε = 0,15 V e tem resistência interna
r = 0,25 Ω. A água em torno do peixe fecha o circuito.
Representação esquemática do circuito
elétrico que permite ao poraquê produzir corrente elétrica.
Se a resistência da água for R = 800 Ω,
o poraquê produzirá uma corrente elétrica de intensidade igual a:
A) 8,9 A B) 6,6 mA C) 0,93 A
D) 7,5 mA E) 3 A
• Em cada linha:
εeq = 5 000 · 0,15
V = 750 V
req = 5 000 · 0,25
Ω = 1 250 Ω
• Nas 140 linhas em paralelo:
εEQ
= εeq = 750 V
rEQ = req/n
= 1 250/140 = 8,9 Ω
• i = εeq/(rEQ
+ R) = 750/(8,9 + 800) = 0,93 A.
42. (UFABC-SP 2006.2) Brincando com resistores, um estudante monta o
bonequinho esquematizado. Enquanto uma das mãos do boneco toca o pólo positivo
de uma pilha de 1,5 V, os pés mantêm contato com uma placa metálica condutora onde
o outro pólo da pilha está encostado. Como conseqüência, a lâmpada se acende.
Se a lâmpada e os três resistores
utilizados têm resistências iguais e de valor 2,0 Ω, a potência elétrica
dissipada pela lâmpada em funcionamento é, em W,
A) 0,03. B) 0,09. C) 0,18. D) 0,30. E) 0,90.
A
ilustração observada na questão pode ser representada por:
Associando-se os resistores, considerando-se a
pilha ideal (r = 0), temos:
A
corrente elétrica através da lâmpada tem intensidade dada por: U = R.i → 1,5
= 5,0.i
→ i
= 0,30 A.
A
potência elétrica dissipada pela lâmpada vale: P = R.i2 = 2,0.(0,30)2
= 0,18 W.
43. Veja a figura abaixo.
O esquema
acima representa um circuito básico de um aparelho de eletroporação que usa o
cobre para permitir a condução da corrente elétrica. O circuito elétrico I
contém baterias que carregam o capacitor C1 do
circuito elétrico II, o qual é utilizado para provocar descargas elétricas de
alta voltagem. Quando o circuito II é acionado, ocorre uma descarga elétrica,
na forma de um pulso elétrico, no meio de cultura da suspensão celular, também
indicada na figura. O pulso elétrico provoca distúrbios na membrana das células
contidas no meio de cultura, o que causa a formação de poros aquosos temporários
nessas membranas. A diferença de potencial elétrico nas interfaces da membrana
das células aumenta também em decorrência da descarga elétrica, para valores
entre 0,5 V e 1,0
V, o que faz que moléculas carregadas (como o DNA) sejam
conduzidas a atravessar a membrana através dos referidos poros, de maneira
semelhante ao que ocorre em uma eletroforese.
No esquema do circuito elétrico I apresentado,
os resistores de resistências R1,
R2
e R3 são do tipo ôhmico. As malhas
possíveis nesse circuito são as trajetórias fechadas percorridas por corrente elétrica
definidas pelos pontos: afeba, afedcba e bedcb. As correntes elétricas I1,
I2
e I3 indicadas na figura satisfazem
o seguinte sistema de equações lineares.
A solução de eletroporação é
constituída de um meio de cultura simples em que se adicionam KCl, MgCl2 e glicose. O meio de cultura fornece os nutrientes indispensáveis à
recuperação e ao crescimento das células submetidas à eletroporação. A caseína,
uma proteína encontrada no leite de vaca fresco, é utilizada na preparação de
meios de cultura. As micelas de caseína e os glóbulos de gordura são
responsáveis por grande parte das propriedades relativas a consistência e cor
dos produtos lácteos.
A
partir das informações do texto, julgue os itens subseqüentes.
I.
A segunda lei de Kirchoff, também denominada lei das malhas, tem como princípio
a conservação da energia em um circuito fechado.
II. De acordo com os dados do
texto, é válida a relação: V1 = V2 + R1.I1 + R2.I2.
III. No circuito elétrico I apresentado,
a seguinte relação é verdadeira: I1
+ 2,I2 + 2.I3 = 0.
IV. A
potência dissipada no resistor de resistência R3 é igual a 36 W.
Conclui-se que:
A) I e III são corretas.
B) I, II e III são corretas.
C) II e III são corretas.
D) I,II e IV são corretas.
E) Todas são
corretas.
I. A
segunda lei de Kirchhoff, denominada Lei das Malhas, a qual afirma que
“a soma das d.d.p.s
em
um circuito fechado é igual a zero”, é uma conseqüência do Princípio da
Conservação da
Energia.
II. Toma-se a
terceira equação: R2.I2 + R3.I3 = –V2, Logo –R3.I3 = V2
+ R2.I2. Substituindo na 2ª
equação: R1.I1
– R3.I3 = –V1 e R1.I1 + V2
+ R2.I2 = –V1, conforme apresentado.
III. Escalonando o
sistema temos:
((2/2).(2 + 4) + 4).I3 = (-2/2).20 – 10 → I3 = - 30/10 = - 3 A.
I2.2 – (2 + 4).(-3) = 20 → I2 = 2/2 = 1 A e I1 – 1 + (-3) = 0 → I1 = 4 A. Então: 4
+ 2.1 + 2.(-3) = 0.
III. Pd = R3.I32
= 4.(-3)2 = 36 W.
44. O
professor Sergio Wagner, objetivando ensinar a seus alunos alguns conteúdos de
eletricidade, montou o circuito elétrico representado na
figura abaixo.
Representação
esquemática do circuito montado pelo professor Sergio Wagner
Para
montar o circuito, o professor retirou de seu carro a bateria de força
eletromotriz, å, e comprou, numa loja de material elétrico para automóveis,
cinco lâmpadas com seus suportes, alguns pedaços de fio de cobre e um
multímetro (amperímetro e voltímetro). Em cada lâmpada Li, denominou
de ii a corrente e de Vi a diferença de potencial (voltagem).
Com o multímetro, ele fez algumas medidas e forneceu para seus alunos os seguintes
valores:
= 12 V
(volts); io = 250 mA (miliampères); i1 = 62 mA; i4
= 125 mA; V1 = 4 V; V4 = 3 V.
Admitindo
como ideais todos os elementos que constituem o circuito e tendo por base as informações
fornecidas, responda às solicitações abaixo.
A) os valores das correntes nas lâmpadas L2
e L5 são 150 mA e 200 mA.
B) a lei física de conservação, que está
implícita no cálculo realizado para determinar as correntes nas lâmpadas L2
e L5 é da conservação de energia mecânica.
C) a diferença de potencial na
Lâmpada L3 é de 5 V.
D) a lei física de conservação, que está
implícita no cálculo realizado para determinar a voltagem na lâmpada L3
é da conservação de carga elétrica.
E) todas as correntes elétricas têm o mesmo
valor.
A)
Usando a lei dos nós de Kirchhoff temos,
primeiro no nó X:
i0
- i1 - i2 = 0 → i2 = i0 - i1
i2 = 250 - 62 = 188 mA.
Em
seguida, temos no nó Y:
I3
– i4 – i5 = 0 → i5 = i3 – i4, como i3 = i0, i2 = 250 - 125 = 125 mA.
B)
A lei da conservação da carga.
C)
Usando a lei das malhas de Kirchhoff temos
para a malha mais externa:
ε - V1 - V3
- V5 = 0
V3 = ε - V1 - V5.
Sendo V4 = V5, concluímos que V3 = 12 – 4 – 3, ou
seja: V3
= 5 V.
D) A lei da conservação da
energia.
45. Quando “forçamos” um motor elétrico, como, por exemplo, o motor da enceradeira quando tentamos lustrar o chão com a cera ainda úmida, ou quando colocamos roupas na máquina de lavar em quantidade acima da máxima especificada pelo fabricante, notamos que há um aquecimento acima do normal, chegando até, às vezes, a sair fumaça. Tal procedimento é prejudicial à vida útil do motor, pois:
A) ele está consumindo o dobro da energia elétrica.
B) ele dissipa menos energia térmica e exerce mais energia mecânica.
C) ele dissipa mais energia térmica em detrimento da energia mecânica.
D) a energia elétrica é totalmente convertida em mecânica.
E) ele converte energia mecânica em elétrica.
46. Sabe-se que é
proibido colocar painéis metálicos embaixo das linhas de alta tensão. O motivo
para essa proibição é que
A) quando o
painel é erguido paralelo ao fio, o fluxo do campo magnético, gerado pela corrente
elétrica que passa pelo fio, induz uma corrente elétrica no painel, podendo
causar a morte das pessoas que estiverem em contato com o painel.
B) quando o
painel é erguido perpendicular ao fio, o fluxo do campo magnético, gerado pela corrente elétrica
que passa pelo fio, induz uma corrente elétrica no painel, podendo causar a
morte das pessoas que estiverem em contato com o painel.
C) quando o
painel é erguido paralelo ao fio, o fluxo do campo elétrico, gerado pela
corrente elétrica que passa pelo fio, induz uma corrente elétrica no painel,
podendo causar a morte das pessoas que estiverem em contato com o painel.
D) quando o
painel é erguido perpendicular ao fio, o fluxo do campo elétrico, gerado pela
corrente elétrica que passa pelo fio, induz uma corrente elétrica no painel,
podendo causar a morte das pessoas que estiverem em contato com o painel.
E) a corrente
elétrica induzida no painel é uma corrente contínua, podendo, por esse motivo,
causar a morte das pessoas que estiverem em contato com o painel.
47. Bidu e sua amiga bateria:
Imagine que a amiga bateria tenha força eletromotriz de 12 V e
resistência interna de 2 Ω. Admita que no grupo de rock no qual ela deseja
tocar há uma guitarra elétrica cuja resistência seja de 12 Ω e órgão
eletrônico, de tensão nominal 8 V, ao qual
podemos atribuir uma resistência de 4 Ω. Podemos concluir que:
A) quando a
guitarra é conectada à bateria, a intensidade de corrente no instrumento será
superior a 1 A.
B) quando conectamos apenas o órgão à bateria, ele funcionará normalmente.
C) quando conectamos ambos (guitarra e órgão) em paralelo, a
bateria será percorrida por uma corrente de intensidade 1,4 A.
D) a potência nominal do órgão vale 8 W.
E) a corrente máxima que a amiga bateria pode fornecer é 3 A.
I. Apenas a guitarra ligada
à bateria:
i = E/REQ = 12/(2
+ 12) = 12/14 = 0,86 A.
II.
Apenas
o órgão ligado:
i = E/REQ = 12/(2
+ 4) = 12/6 = 2 A. Então temos: UAB
= R'.i = 4.2 = 8 V. Como o órgão
eletrônico tem tensão nominal de
8 V, então
ele funcionará normalmente.
III. Os dois aparelhos
(guitarra e órgão) ligados em paralelo:
RP = 4.12/(4 + 12)
= 48/16 = 3 Ω.
i = E/REQ = 12/(3
+ 2) = 12/5 = 2,4 A.
IV. Potência nominal do órgão
pode ser dada por: P = U2/R = 82/4 =
16 W.
V. A corrente máxima que a
bateria pode fornecer é a corrente de curto-circuito: icc = ε/r = 12/2
= 6 A.
48. Constantemente, as concessionárias de
energia elétrica recomendam que se contrate um eletricista para checar o
sistema elétrico de nossa residência, se os fusíveis estiverem queimando ou os interruptores
estourando, e que nunca tentemos consertar sem a ajuda deste especialista.
Outro alerta para a segurança das instalações
residenciais é para que não usemos um tipo de extensão em “T”, como a foto
ilustra. Com o uso deste aparato — em que são conectados vários
eletrodomésticos — os circuitos elétricos ficam sobrecarregados.
Sobre essa associação de ideias, podemos
concluir que:
A) Como os fios elétricos apresentam
resistência elétrica nula, o risco de incêndio está associado à maior
probabilidade de queima de algum aparelho quando vários deles estão sendo usados
simultaneamente.
B) A conexão de vários aparelhos em uma
única tomada aumenta a resistência do circuito, provocando um maior aquecimento
por efeito Joule.
C) Muitos aparelhos ligados a
uma mesma tomada significam maior corrente total e, por isso, maior aquecimento
dos fios elétricos dentro da parede.
D) As várias conexões aumentam a
probabilidade de ocorrência de faíscas nos pontos de contato, implicando um
risco maior de incêndio em situações semelhantes à ilustrada.
E) Não há problemas em ligarmos somente
dois aparelhos no “T”.
Trata-se de uma associação em
paralelo, em que a resistência do circuito é diminuída com a adição de novos aparelhos, implicando um
aumento da corrente elétrica que circula nos fios “comuns” aos circuitos (os
fios ditos “dentro da parede”), promovendo um maior aquecimento destes e
eventualmente propiciando o início de um incêndio.
49. Um rapaz montou um pequeno circuito utilizando quatro lâmpadas idênticas, de dados nominais 5 W–12 V, duas baterias de 12 V 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.
Como as lâmpadas são idênticas, a ddp em cada uma delas, antes do acidente, era igual a 12 V. Com o acidente, essa ddp permanece com o mesmo valor de 12 V, assim sem sofrer alteração.
ATÉ A PRÓXIMA!
