1a lista de exercicios bc 1519

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BC 1519 Circuitos Elétricos e Fotônica Lista 1 1 Circuitos Elétricos e Fotônica Lista 1 Exercícios Corrente, Tensão, Potência e Energia Resistência, Lei de Ohm, Leis de Kirchhoff Sempre que possível, confira seus resultados, utilizando o programa de simulação de circuitos LTSpice (software livre disponível em : http://www.linear.com/designtools/software/) 1. Determine a carga total que atravessa um bipolo no intervalo 0<t<2s, sabendo-se que a corrente no mesmo é dada por 2 () [mA] t it e Re: 4,9085.10 -4 C 2. Qual quantia você preferiria ganhar: a) Um centavo por cada elétron que passa através de um fio em 0,01 μs com uma corrente de 2 mA; ou b) Um real por cada elétron que passa através do fio em 1,5 ns com uma corrente de 100μA? Re: Prefiro a) R$ 1.248.439,45 3. Oito fótons devem atingir a superfície de um fotodetector para que este emita um elétron. Calcule qual a corrente que irá fluir, sabendo-se que 4.10 11 fótons/segundo atingem a superfície do fotodetector. Re: i=8,01nA 4. Qual é a tensão entre dois pontos, sabendo-se que é necessária uma energia de 96mJ para mover 50.10 18 elétrons entre estes pontos? Re: 11,985mV 5. Uma bateria de automóvel é carregada com uma corrente constante de 2A por 5 horas. A tensão nos terminais da bateria pode ser expressa por: v(t) = (11 + 0,5t) (V) para t > 0, t em horas. Pede-se: a) Determine a energia fornecida para a bateria durante as 5 horas, e esboce o gráfico de w(t). Re: 0,1225kWh b) Sabendo-se que o valor da energia é de R$ 0,30/kWh, calcule o custo da carga da bateria. Re: R$ 0,04 6. Quais são as diferenças significativas na conexão de um multímetro em um circuito para realizar: a) medidas de tensão ? b) medidas de corrente ? 7. Dois circuitos A e B estão conectados conforme a Figura 1. Para cada par de valores de v e i indicados abaixo, calcule a potência nos terminais de interconexão e determine se a potência está fluindo de A para B ou vice-versa: A B i v Figura 1 a) i= 5A, v= 120V Re: 600W, de B para A b) i= -8A, v= 250V Re: 2000W, de A para B c) i= 16A, v= -150V Re: 2400W, de A para B d) i= -10A, v= -480V Re: 4800W, de B para A

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  • BC 1519 Circuitos Eltricos e Fotnica Lista 1

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    Circuitos Eltricos e Fotnica Lista 1 Exerccios

    Corrente, Tenso, Potncia e Energia

    Resistncia, Lei de Ohm, Leis de Kirchhoff

    Sempre que possvel, confira seus resultados, utilizando o programa de simulao de circuitos

    LTSpice (software livre disponvel em : http://www.linear.com/designtools/software/)

    1. Determine a carga total que atravessa um bipolo no intervalo 0

  • BC 1519 Circuitos Eltricos e Fotnica Lista 1

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    8. Determine a potncia recebida ou fornecida por cada elemento do circuito da Figura 2. Verifique que a soma das potncias fornecidas igual soma das potncias recebidas.

    Re: X:40W, fornecida

    Y:75W, recebida

    Fonte 5V: 10W, recebida

    Vinculado: 45W, fornecida

    Figura 2

    9. Uma casa alimentada com 120 V, e a corrente mxima no disjuntor de 100 A.

    Pede-se:

    a) Determine a potncia mxima de consumo da casa. Re: 12kW b) Verifique se haver queda do disjuntor (isto , o disjuntor ir abrir e interromper a

    corrente de alimentao), caso os seguintes aparelhos sejam ligados simultaneamente:

    Motor de 5 HP;

    Mquina de secar roupa de 3000 W;

    Chuveiro eltrico de 2400 W;

    Ferro a vapor de 1000 W. Re: No

    Nota: 1 HP (Horse Power) = 1,0138 CV (Cavalo Vapor) = 745,7 W

    10. A condutncia de um pedao de fio metlico 100 S. Determine qual ser a resistncia de um pedao de fio do mesmo material, com seo transversal aumentada em 2/3 e

    comprimento reduzido em 2/3. Re: 2.10-3

    ohms

    11. No circuito da Figura 3, determine o valor da tenso Vab.

    Figura 3 Re: 28V

    12. Para o circuito da Figura 4, pede-se:

    a) determine as correntes I1 e Is Re: 12A; 11A

    b) determine as tenses Vs e V3. Re: 24V; 6V

    X Y

    - +

    + - 20V 15V

    5V

    3A

    5A 2A

    ix

    3ix

  • BC 1519 Circuitos Eltricos e Fotnica Lista 1

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    Figura 4

    13. Determine as tenses desconhecidas dos circuitos da Figura 5.

    Re: a) V1=4V; V2=10V

    b) V1=14V; V2=16V

    14. Determine os valores desconhecidos de tenses e correntes indicados nos circuitos da Figura 6.

    Figura 5

    Figura 6

  • BC 1519 Circuitos Eltricos e Fotnica Lista 1

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    Re: a)V=40V;I=2A;R=40 b)I=3,64A;V1=17,1V;V2=24,7V;E=49,8V c)V1=2V;V2=1V;V3=21V;E=24V;R=21; d)I=2A;R1=2;R2=13;E=32V

    15. Para o circuito da Figura 7, com transistor, pede-se:

    a) determine as correntes IB, IC e IE, sabendo-se que VBE = 0,7 V e VCE = 8 V

    b) determine as tenses VB, VC e VE.

    c) Qual a razo entre a corrente de sada, IC e a corrente de entrada, IB?

    Figura 7

    Re: a)IB=63A;IC=4,42mA;IE=4,48mA b)VB=2,98V;VC=10,28V;VE=2,28V c) 70,16

    Exerccios extrados e adaptados das seguintes referncias:

    Nilsson, J.W., Riedel, S. A. Circuitos Eltricos, 8 Ed., Editora Pearson, 2009. Hayt Jr , W.H., Kemmerly, J.E., Durbin, S.M., Anlise de Circuitos em Engenharia, Ed. Mc Graw Hill, 7.

    Ed., 2008.

    Boylestad, R. L., Introduo Anlise de Circuitos, Pearson Prentice-Hall, 10 Ed., 2004. Alexander, C.K.; Sadiku, M.N.O., Fundamentos de Circuitos Eltricos, Bookman, 3. Ed., 2008. Dorf, R.C.; Svoboda, J.A., Introduction to Electric Circuits, Wiley, 7. Ed., 2006.