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Física – eletricidade corrente elétrica 01 – 2013
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Física – eletricidade corrente elétrica 01 – 2013

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  • 1. FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Exercício 6: (UFPA 2011) O acelerador de partículas LHC, o Grande Colisor de Hadrons (Large Hadron Collider), recebeu da imprensa vários adjetivos superlativos: “a maior máquina do mundo”, “o maior experimento já feito”, “o big-bang recriado em laboratório”, para citar alguns. Quando o LHC estiver funcionando a plena capacidade, um feixe de prótons, percorrendo o perímetro do anel circular do acelerador, irá conter 1014 prótons, efetuando 104 voltas por segundo, no anel. Considerando que os prótons preenchem o anel uniformemente, identifique a alternativa que indica corretamente a corrente elétrica que circula pelo anel. Dado: carga elétrica do próton 1,6 x 10-19 C (A) 0,16 A (B) 1,6 x 10-15 A (C) 1,6 x 10-29 A (D) 1,6 x 10-9 A (E) 1,6 x 10-23 A FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 1
  • 2. Exercício 7: Exercício 14: Um resistor de resistência elétrica R igual a 10 Ω é percorrido por uma intensidade de corrente elétrica i equivalente a 5 A. Qual é a potência dissipada (P) pelo resistor? (Fatec – SP) Dois resistores de resistência R1 = 5 Ω e R2 = 10 Ω são associados em série fazendo parte de um circuito elétrico. A tensão U1 medida nos terminais de R1 é igual a 100V. Nessas condições, determine a corrente que passa por R2 e a tensão em seus terminais. Exercício 8: Um resistor de resistência elétrica R igual a 10 Ω é Exercício 15: submetido à ddp (U) de 30 V. Determine a Os pontos A e B da figura são os terminais de uma potência dissipada no resistor. associação em série de três resistores de resistência R1 = 1Ω, R2 = 3Ω e R3 = 5Ω. Estabelece-se entre A e B uma diferença de potencial U = 18V. Determine a resistência Exercício 9: Determine a potência dissipada em um resistor, equivalente entre os pontos A e B; calcule a sabendo-se que a ddp nos seus terminais vale 30 V e intensidade da corrente e a ddp em cada resistor. que é percorrido por uma intensidade de corrente elétrica i equivalente a 20 A. Exercício 10: Um resistor de resistência equivalente a 10 Ω é percorrido por uma intensidade de corrente elétrica igual a 6 A. Qual a ddp (U) entre os extremos do resistor? Exercício 11: Calcule a intensidade de corrente elétrica que percorre um resistor ôhmico (que possui resistência constante) de resistência 10 Ω sendo a ddp (U) entre seus extremos igual a 20 V? Exercício 12: Exercício 16: Considere o circuito abaixo. Qual é a leitura do voltímetro ideal V? A tensão nos terminais de um resistor equivale 42 V e o resistor é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 4,2 A. Qual é a resistência do resistor? Exercício 13: (UE – MT) A diferença de potencial entre os extremos de uma associação em série de dois resistores de resistências 10Ω e 100 Ω é 220V. Qual é a diferença de potencial entre os extremos do resistor de 10 Ω? Exercício 17: A potência elétrica de um chuveiro elétrico de uma residência é de 4500 W. a) Qual é a energia elétrica consumida durante um banho de 20 minutos? Dê a resposta em kWh. b) Considerando-se que 1 kWh custa R$ 0,20, qual é o custo da energia elétrica consumida pelo chuveiro, durante um mês (30 dias), sabendo-se que a residência tem quatro moradores que tomam um banho diário, cada um de 20 minutos? FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 2
  • 3. Exercício 18: Um gerador de força eletromotriz E = 12 V e resistência interna r = 1W é ligado a uma associação de resistores, conforme mostra a figura. Quais são as leituras dos amperímetros ideais A1 e A2? Exercício 19: (Unesp) Uma lâmpada incandescente (de filamento) apresenta em seu rótulo as seguintes especificações: 60 W e 120V. Determine: a) a corrente elétrica i que deverá circular pela lâmpada, se ela for conectada a uma fonte de 120V. b) a resistência elétrica R apresentada pela lâmpada, supondo que ela esteja funcionando de acordo com as especificações. Exercício 20: (PUC, 2011) Na figura abaixo temos uma lâmpada e um chuveiro com suas respectivas especificações. Para que a lâmpada consuma a mesma energia que o chuveiro consome num banho de 20 minutos, ela deverá ficar acesa ininterruptamente, por aproximadamente A) 53h B) 113h C) 107h D) 38h E) 34h FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 3
  • 4. GABARITO - FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 4
  • 5. FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 5
  • 6. FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 6
  • 7. Resolução Exercício 6: n = 1014 P f = 104 vol/seg Q=n.e Q = 1014 . 1,6 . 10 -19 C Q = 1,6 . 10-5 C f = 1/t t=1/f t = 1 / 104 = 10 - 4 s I = ∆Q / ∆ t I = 1,6 . 10 – 5 / 10 – 4 I = 1,6 . 10 – 1 I = 0,16 A Resolução Exercício 7: Dados: R = 10 Ω; i = 5A; P=? Substituindo os valores de R e de i na equação (13): Portanto, FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 7
  • 8. Resolução Exercício 9: Resolução Exercício 8: Dados: R = 10 Ω; Dados: U= 30V; P=? Substituindo os valores de R e de U na equação (13): U= 30V; i = 20A; P=? Substituindo os valores de U e de i na equação (10): Portanto, Sabemos que a unidade de medida da potência elétrica é o watt e também pela equação (12) que V.A = W, portanto, Para testar o programa calcule o valor de V (que já sabemos que é 30V), dado os valores de P e i: digite os dados da questão acima no nosso programa sobre a 1ª lei de Ohm e veja se os resultados são iguais: Resolução Exercício 10: Substituindo os valores de U e de i na equação (1): Dados: U= ? i = 6A; R = 10 Ω; Sabemos que a unidade de medida de tensão elétrica o volt (V) e também pela equação (3) que Ω.A = V, portanto, Resolução Exercício 11: FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 8
  • 9. Resolução Exercício 12: Resolução Exercício 13: Resolução Exercício 14: U = R.i U1 = R1.i Ueq = Req.i 100 = 5.i 220 = 110.i i = 100/5 i = 220/110 i = 20A i = 2A Obs.: Como a associação dos resistores é em série, a corrente que passa por R1 e por R2 é a mesma. Para o resistor de 10 Ω. U2 = R2.i U = R.i U2 = 10.20 U = 10.2 U2 = 200V U = 20A FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 9
  • 10. Resolução Exercício 15: U = i.( R1 + R2 + R3) 18 = i.(1 + 3 + 5) 9.i = 18 i = 18/9 i = 2A Como a associação é em série, a corrente de 2A é a mesma para todos os resistores. U1 = R1.i U2 = R2.i U3 = R3.i U1 = 1.2 U2 = 3.2 U3 = 5.2 U1 = 2V U2 = 6V U3 = 10V Resolução Exercício 16: Leitura de V Resolução Exercício 17: FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 10
  • 11. b) Energia elétrica consumida pelo chuveiro em um mês (4 moradores) Custo da energia elétrica consumida: se 1 kWh custa R$ 0,20, então 180 kWh custarão: R$ 36,00 Resolução Exercício18: Leitura de A1 Leitura de A2 Resolução Exercício19: a) Os dados do exercício são a potência elétrica e a tensão elétrica da lâmpada. P = 60 W U = 120V FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 11
  • 12. Para encontrar a corrente elétrica com estes dados utilizamos a equação da potência elétrica em um resistor. P = U.i i=P/U i = 60 / 120 i = 0,5 A b) Agora que temos a corrente elétrica utilizamos a equação do resistor para encontrarmos o valor da resistência elétrica. U = R.i R=U/i R = 120 / 0,5 R = 240Ω Resposta: a) i = 0,5A b) R = 240Ω Resolução Exercício 20: P = E/Δt E = Pchuveiro . Δt = 6800 . 20 . 60 = 8160000 Δt = E/Plâmpada = 8160000/60 = 136000 s = 37,7 FONTE http://www.casdvest.org.br/pcasd%2Fuploads%2Fivanguilhon%2FApostila%2F2012%20FIS%20IV%20%20CAP6%20%28final%29.pdf http://elisiofisica.blogspot.com/2011/02/lei-de-ohm-exercicios-resolvidos.html#ixzz2i9pWb818 Under Creative Commons License: Attribution http://exercicios.brasilescola.com/fisica/exercicios-sobre-associacao-resistores---serie.htm http://fisicacomentada.blogspot.com.br/2011/04/exercicios-de-eletrodinamica-com.html http://www.efeitojoule.com/2010/11/exercicio-resolvido-potencia-eletrica.html FÍSICA – ELETRICIDADE_CORRENTE ELÉTRICA 01 – 2013 Página 12

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