Circuitos com geradores Exerccios

A resoluo desse tipo de associaes feita por etapas at chegar ao resistor equivalente e depois ir retornando e achando o que pedido.

01-(UNESP-SP) Dois resistores, um de 20 e outro de resistncia R desconhecida, esto ligados em srie a uma bateria de 6,0V e resistncia interna desprezvel, como mostra a figura.

Se a corrente no circuito 0,1 A, o valor da resistncia R, em ohms, : a) 20 50 b) 30 e) 60 c) 40 d)

02-(FUVEST-SP) No circuito as lmpadas L1, L2 e L3 so idnticas com resistores de 30 ohms cada. A fora eletromotriz vale 18V e C uma chave que est inicialmente fechada..

a) Qual a corrente que passa por L2 ? b) Abrindo-se a chave C, o que acontece com o brilho da lmpada L1? Justifique.

03-(FUVEST-SP) No circuito representado na figura, G um gerador de fora eletromotriz igual a 12 volts e resistncia interna desprezvel.

Calcule a diferena de potencial, em volts, entre A e B, quando: a) a chave C est aberta b) a chave C est fechada

04-(UNESP-SP) Na figura, temos um circuito onde R 1 e R2 so resistores fixos e R3 um resistor varivel (reostato). A fora eletromotriz de 1,2V. Os valores de R1 e R2 so,

respectivamente, 2,0 e 3,0, enquanto que R3 pode variar de 0,0 a 6,0. Entre que valores a diferena de potencial entre A e B pode variar? Justifique.

05-(UFSCAR-SP) No circuito da figura, os potenciais nos pontos A e C valem, respectivamente:

a) 2V e -1V d) 8V e -4V

b) 4V e 6V e) 16V e -16V

c) 12V e -8V

06-(UFRJ-RJ) No circuito da figura, o gerador tem fora eletromotriz 12V e resistncia interna desprezvel. Liga-se o ponto A a terra. O potencial do terminal negativo do gerador :

a) -12V 3V

b) 3V e) 2V

c) -9V

d) -

07-(FUVEST-SP) O esquema mostra trs fios ligados a uma fonte, entre os quais se ligam algumas lmpadas iguais:

a) Qual a tenso aplicada s lmpadas quando o fio neutro est ligado? b) Se o fio neutro quebrar no ponto P, qual a tenso que ser aplicada s duas lmpadas de baixo?

08-(UFMA) A figura representa um circuito eltrico formado por uma associao de resistores, alimentados atravs de uma bateria de 12V e resistncia interna 0,1.

Determine a potncia dissipada pelo resistor de 9

09-(UFF-RJ) Uma bateria B, de fora eletromotriz =12V e resistncia interna r desconhecida, conectada a um circuito eltrico que contm um resistor de resistncia R=3,5 e uma chave S.

Com o resistor imerso em 240g de gua, a chave S ligada, permitindo que o circuito seja atravessado por uma corrente eltrica de intensidade igual a 3,0 A. considerando que no h dissipao de energia nos fios de ligao e que a energia liberada no resistor utilizada integralmente para aquecer a gua, determine: (calor especfico da gua c=1cal/goC;1,0J=0,24cal). a) a resistncia interna da bateria b) a ddp nos terminais da bateria c) a potncia til e a eficincia do gerador d) a energia absorvida pela gua durante os 10 minutos que sucedem a ligao de S. e) a variao de temperatura da gua 10 minutos aps S ser ligada

10-(UFPE-PE) No circuito a seguir qual o valor da fora eletromotriz , em volts, se a corrente fornecida pela bateria for igual a

9,0 A? Considere desprezvel a resistncia interna da bateria.

11-. (Mackenzie-SP) Trs pequenas lmpadas idnticas, cada uma com a inscrio nominal (0,5W - 1,0V), so ligadas em srie, conforme o circuito a seguir. Com a chave aberta, a corrente que passa pelas lmpadas tem intensidade de 300mA

. Com a chave fechada, a nova intensidade de corrente pelas lmpadas ser: a)187,5mA 525mA b) 375mA e) 700mA c) 400mA d)

12- (Mackenzie-SP) Quando a intensidade de corrente eltrica que passa no gerador do circuito eltrico a seguir 2,0A, o rendimento do mesmo de 80%. A resistncia interna desse gerador vale:

a) 1,.0

b) 1,5 e) 3,0

c) 2,0

d) 2,5

13-(ITA-SP) No circuito representado na figura, tm-se duas lmpadas incandescentes idnticas, L1 e L2 , e trs fontes idnticas, de mesma tenso V. Ento, quando a chave fechada,

a) apagam-se as duas lmpadas. b) o brilho da L1 aumenta e o da L2 permanece o mesmo. c) o brilho da L2 aumenta e o da L1 permanece o mesmo. d) o brilho das duas lmpadas aumenta. o mesmo. e) o brilho das duas lmpadas permanece

14-(UERJ-RJ) Uma lanterna funciona com duas pilhas iguais de 1,5 V ligadas em srie e uma lmpada que consome 0,6 W quando submetida a uma tenso de 3 V. Ao ligarmos a lanterna,

a tenso aplicada sobre a lmpada vale 2,5 V. A resistncia interna, em ohms, de cada pilha, tem o valor de: a) 1,5 5,0 b) 1,8 e) 0,8 c) 3,0 d)

15-(UFRS-RS) O circuito a seguir representa trs pilhas ideais de 1, 5 V cada uma, um resistor R de resistncia eltrica 1, 0 e um motor, todos ligados em srie. (Considere desprezvel a resistncia eltrica dos fios de ligao do circuito.)

A tenso entre os terminais A e B do motor 4, 0 V. Qual a potncia eltrica consumida pelo motor? a) 0, 5 W. W. b) 1, 0 W. d) 2, 0 W c) 1, 5 e) 2, 5 W.

16-. (FGV-SP) Capaz de cozer salsichas em apenas 20s, este eletrodomstico um verdadeiro eletrocutador. Como uma salsicha tem em mdia resistncia eltrica de 440K ;. a passagem da corrente eltrica atravs dela envolve dissipao de calor, cozinhando-a.

A energia empregada para preparar 6 salsichas , em J, aproximadamente a) 1,5 5,5 b) 2,5 e) 7,5 c) 3,5 d)

17-(FUVEST-SP) Uma jovem, para aquecer uma certa quantidade de massa M de gua, utiliza, inicialmente, um filamento enrolado, cuja resistncia eltrica Ro igual a 12 , ligado a uma fonte de 120 V (situao I). Desejando aquecer a gua em dois recipientes, coloca, em cada um, metade da massa total de gua (M/2), para que sejam aquecidos por resistncias R1 e R2, ligadas mesma fonte (situao II). A jovem obtm essas duas resistncias, cortando o filamento inicial em partes no iguais, pois deseja que R1 aquea a gua com duas vezes mais potncia queR2. Para analisar essas situaes:

a) Estime a potncia Po, em watts, que fornecida massa total de gua, na situao I. b) Determine os valores de R1 e R2, em ohms, para que no recipiente onde est R1 a gua receba duas vezes mais potncia do que no recipiente onde est R2, na situao II. c) Estime a razo P/Po, que expressa quantas vezes mais potncia fornecida na situao II (P), ao conjunto dos dois recipientes, em relao situao I (Po).

18-(UFLA-MG) No circuito eltrico abaixo E uma fonte de tenso contnua varivel. Pede-se:

a) A tenso fornecida pela fonte de tenso contnua varivel E, de forma que a tenso entre os pontos X e Y seja de 16V. b) Ajustando-se a fonte E para 240V, qual ser a tenso entre os pontos X e Y?

19-(MACKENZIE-SP-09) Quando as lmpadas L1 , L2 e L3 esto ligadas ao gerador de f.e.m. , conforme mostra a figura ao lado, dissipam, respectivamente, as potncias 1,00 W, 2,00 W e 2,00 W, por efeito Joule.

Nessas condies, se a corrente na lmpada l3 de 500 mA, a fora eletromotriz do gerador de: a) 2,25 V V b) 3,50 V d) 4,00 V c) 3,75 e) 4,25 V

20-(MACKENZIE-SP-09) No laboratrio de Fsica, um aluno observou que ao fechar a chave ch do circuito a seguir, o valor da tenso nos terminais do gerador passa a ser 3 vezes menor. Analisando esse fato, o aluno determinou que a resistncia interna do gerador vale:

a) 4

b) 6 ---e) 12

c) 8

d) 10

21-(UFRJ-RJ-09) Uma bateria ideal de fora eletromotriz como ilustra a figura a seguir.

est ligada a um circuito

Calcule a diferena de potencial VA VB entre os pontos terminais A e B em funo de .

22-(CEFET-MG-010) A chave S, a bateria ideal de fem E e as trs lmpadas idnticas, L1, L2 e L3 esto ligadas conforme o circuito eltrico abaixo.

Quando a chave S fechada, a(s) a) lmpadas L1, L2 e L3 brilham com a mesma intensidade. b) corrente eltrica que flui em L1 o dobro da que flui em L2. c) correntes eltricas que fluem nas lmpadas L2 e L3 so diferentes. d) lmpadas L1, L2 e L3 esto submetidas ao mesmo potencial, E, da bateria. e) potncia eltrica dissipada por L2 maior do que a potncia eltrica dissipada por L1

23- (UFSC-SC-010) Nos circuitos abaixo, A e B so duas lmpadas cujos filamentos tm resistncias iguais; R a resistncia de outro dispositivo eltrico; uma bateria de resistncia eltrica desprezvel; e I um interruptor aberto.

Sabendo-se que o brilho das lmpadas cresce quando a intensidade da corrente eltrica aumenta, CORRETO afirmar que: 01. no circuito 1, a lmpada A brilha mais do que a B. 02. no circuito 2, as lmpadas A e B tm o mesmo brilho.

04. no circuito 3, uma das lmpadas brilha mais do que a outra. 08. no circuito 4, a lmpada B brilha mais do que a A. 16. no circuito 5, se o interruptor I for fechado, aumenta o brilho da lmpada B. 24-(FUVEST-SP-011) A converso de energia solar em energia eltrica pode ser feita com a utilizao de painis constitudos por clulas fotovoltaicas que, quando expostas radiao solar, geram uma diferena de potencial U entre suas faces. Para caracterizar uma dessas clulas (C) de 20 cm2 de rea, sobre a qual incide 1 kW/m2 de radiao solar, foi realizada a medida da diferena de potencial U e da corrente I, variando-se o valor da resistncia R, conforme o circuito esquematizado na figura abaixo. Os resultados obtidos esto apresentados na tabela.

a) Faa o grfico da curva I U na figura impressa na folha de respostas. b) Determine o valor da potncia mxima Pm que essa clula fornece e o valor da resistncia R nessa condio. c) Determine a eficincia da clula C para U = 0,3 V.

25-(UNIFESP-SP-011)

Os circuitos eltricos A e B esquematizados, utilizam quatro lmpadas incandescentes L idnticas, com

especificaes comerciais de 100W e de 110V, e uma fonte de tenso eltrica de 220V. Os fios condutores, que participam dos dois circuitos eltricos, podem ser considerados ideais, isto , tm suas resistncias hmicas desprezveis. a) Qual o valor da resistncia hmica de cada lmpada e a resistncia hmica equivalente de cada circuito eltrico? b) Calcule a potncia dissipada por uma lmpada em cada circuito eltrico, A e B, para indicar o circuito no qual as lmpadas apresentaro maior iluminao.

Circuitos com geradores Resolues

01- Os dois resistores esto em srie --- Req=(R + 20) --- Req=U/i --- (R + 20)=6/0,1 --- R + 20=60 --- R=40 --- R- C 02- a) Com a chave C fechada, L2 e L3 esto em paralelo --- R=30/2=15 --- Rfica em srie com a resistncia de R1=30 --- Req=15 + 30 --- Req=45 --- Req=U/i --45=18/i --i=0,4A --- chave fechada --- corrente que passa por iL1==0,4A e por L2 --- iL2=0,4/2 --- iL2=0,2A

b) Chave aberta --- s passa corrente por L1 e por L2, que esto em srie --- Req=30 + 30 --- Req=60 --- Req=U/i --- 60=18/iL1= --- iL1=18/60 --- iL1=0,3A --- chave aberta --- por L1 passa 0,3A --- chave fechada --- por L1 passa 0,4A --- abrindo-se a chave, por L1 passa menor corrente e ela brilha menos. 03- a) Chave C aberta

Req=2R --- Req=U/i --- 2R =12/i --- i=6/R --- UAB=R.i --- UAB=(6/R).R --UAB=6V b) Chave C fechada --- observe a sequncia abaixo

Req=U/i --- 3R/2=12/i --- i=24/3R --- i=8/R --- UAB=R.i --- UAB=R/2.8/R --UAB=4V 04-

Quando R3=0

os pontos A e B esto em curto circuito e UAB=0 Quando R3=6 --- observe as seqncias abaixo

Req=U/i --- 4=1,2/i --- i=0,3A --- UAB=R.i=2.0,3 --- UAB=0,6V 05- O fio terra indica que o potencial no ponto B nulo (VB=0) --- Req=1 + 2 + 4 --Req=7 --- Req=U/i --- 7=14/i --- i=2 A --- UAB=R AB.i --- VA VB=4.2 --- VA 0=8 ---

VA=8V --- UBC=VB VC=RBC.i --- 0 VC=2.2 --- VC= - 4V --- R- D --- Obs: Se a polaridade do gerador fosse invertida, o sentido da corrente tambm seria invertido e os valores seriam VA= - 8V e VC=2V 06- A ligao terra torna o potencial do ponto A nulo --- (VA=0) --- clculo de i --Req=U/i --- 12=12/i --- i=1A --- chamando o terminal negativo do gerador de C e o positivo de B ---

UAC=VA VC=R.i --- 0 VC=9.1 --- VC= - 9V --- R- C --- Obs. --- observe que --- UBA=VB VA=R.i --- VB 0=3.1 --- VB=3V --- observe ainda que VB VA=3 (-9)=12V 07- a) No fio neutro o potencial nulo --- diferena de potencial (tenso) entre os pontos A e P (quatro lmpadas de cima) VA VP=110 0=110V, e nas duas lmpadas de baixo (entre P e B) VP VB=0 (-110)=110V --- R- 110V

b) Se o fio quebrar em P --- curto circuito --- refazendo o circuito (figuras abaixo) --as 4 lmpadas de cima esto em paralelo (r/4) e as duas de baixo tambm esto em paralelo (r/2) -

--- UAB=VA VB=110 (- 110) --- UAB=220V --- Req=3r/4 --- Req=U/i --3r/4=220/i --- i=4.220/3r --- i=880/3r --- tenso (UPB) na parte de baixo (duas lmpadas em paralelo Rrq =r/2) vale --- Req=U/i --- r/2=UPB/880/3r --UPB=r/2x880/3r --- UPB=147V 08- Req=0,1 + 1,9 + (18/3) + 2 --- Req=10 --- Req=U/i --- 10=12/i --- i=1,2 A --veja nas seqncias abaixo que a corrente que flui pelo resistor de 9 i=0,8 A --P=i.U ---

P=0,8.7,2 --- P=5,76W 09- a) chave fechada --- Req=r + 3,5 --- i=3 A --- U= =12V --- Req=U/i --- r + 3,5=12/3 --- r=0,5 b) equao do gerador (bateria) --- U=E r.i --- U=12 0,5.3 --- U=10,5V c) Ptil=U.i=10,5.3 --- Ptil=31,5W --=U/ =10,5/12 --=0,875 --=87,5%

d) potncia liberada (dissipada) pelo resistor --- Pd=R.i2=3,5.(3)2 --- Pd=31,5W --energia dissipada na gua em t=10min=10.60 --- t=600s --- W=Pd. t=31,5.600 --W=18.900J e) como 1J=0,24cal --- W=18.900.x0,24 --- W=Q=4.356cal --- Q=m.c. 4.356=240.1. --=18,15oC 10- Req=U/i --- 4/3= /9 --- =12V ---

11- Clculo da resistncia de cada lmpada --- P=U2/R --- 0,5=(1)2/R --- R=2 --Chave aberta --- Req=U/i --- 6 + 2r=(1,5 + 1,5)/0,3 --- 2r=4 --- r=2 --- chave fechada --Req=U/i --- 6 + 2=3/i --- i=3/8=0,375 --- i=375mA --- R- B 12- A ddp U que o gerador fornece ao circuito esterno (resistncia R=12) vale --R=U/i --- 12=U/2 --- U=24V --- =80%=0,8 --- =U/E --- 0,8=24/E --E=24/0.8 --- E=30V --Equao do gerador --- U=E r.i --- 24=30 r.2 --- r=3,0 --- R= E 13- Chave aberta --- como as lmpadas so idnticas, a tenso V em cada lmpada a mesma --- chave fechada --- como a tenso em L2 continua a mesma, a tenso em L1 tambm ser a mesma e as duas lmpadas continuaro com o mesmo brilho --- R- E 14- Clculo da resistncia da lmpada --- P=U2/R --- 0,6=9/R --- R=15 --corrente na lmpada --- R=U/i --- 15=2,5/i --- i=0,1666A --- equao do gerador -- U=Eeq req.i ---

2,5=(1,5 + 1,5) 2r.0,1666 --- r=0,5/0,333 --- r=1,5 --- R- A 15- As trs pilhas em srie fornecem uma fem total de E=4,5V --- como todos os elementos esto em srie a tenso total fornecida (E=4,5V0 igual soma das tenses parciais --E= UM +UR --- 4,5=4 + UR --- 0,5=R.i --- 0,5=1.i --- i=0,5 A --- potncia do motor --- P=U.i=4.0,5 --- P=2,0W --- R- D 16- A resistncia equivalente a de 6 salsichas em paralelo --- Req=440.000/6 --Potncia empregada pelo sistema --- P=U2/Req(110)2/(440.000/6) --- P=0,165W --energia em 20s --- W=P. t=0,165.20 --- W=3,3J --- R- C 17- a) A potncia Po dada por --- Po = U2/Ro --- Po = (120)2/12 --- Po = 1200 W b) De acordo com o enunciado P1 = 2 . P2 --- U2/R1=2.U2/R2 --- R2=2R1 --- R1 + R2=12 --- R1 + 2R1=12 --- R1=4 e R2 =8 c) A potncia P dada por --- P=P1 + P2=U2/R1 + U2/R2 --- Po=U2/Ro --P/Po=(U2/R1 + U2/R2)/U2/Ro --- P/Po=(1/4 + 1/8)/1/12 --- P/Po=4,5

18- a) Como a tenso entre X e Y UXY=16V, a corrente no resistor de 8 ser --R=UXY/i --- 8=16/i --- i=2 A --- a tenso entre os pontos M e N, onde i=2 A vale UMN=R.i=(8 + 7).2

--- UMN=30V --- no resistor de 30 a tenso tambm UMN=30V --- R=UMN/i --30=30/i --- i=1 A --- itotal =2 + 1 --- itotal=3 A --- Req=15 paralelo com 30(10) + 30 --- Req=40 --- Req=U/i --- 40=E/3 --- E=120V b) E=240V --- Req=40 --- Req=U/it --- 40=240/it --- it=6 A --- como uma resistncia o dobro da outra, as correntes nos ramos de 30 e (7 e 8) sero o dobro uma da outra de

maneira que sua soma seja 6 A --- i=4 A e i= 2 A --- UXY=R.i=8.4 --- UXY=32V 19- Clculo da tenso U em L3 onde i3=500mA=0,5 A --- P3=i3.U --- 2=0,5.U --U=4V --- esta tenso (U=4V) a mesma para as trs lmpadas (esto em paralelo) --L2 --- P2=i2.U --- 2=i2.4 --- i2=0,5 A --- L1 --- P1=i1.U --- 1=i1.4 --- i1=0,25 A -- i=i1 + i2 + i3=0,5 + 0,5 + 0,25 --- i=1,25 A --- equao do gerador --- U=E r.i --4=E 0,2.1,25 --- E=4,25V --- R- E 20- Do enunciado --- U=E/3 --- E=3U --- U=R.i --- U=6i --- E=3.U --E=3.6i=18i --- equao do gerador --- U=E r.i --- 6i= 18i r.i --- r=12 --- RE 21- Req=3R paralelo com 3R --- Req=1,5R --- Req=U/i --- 1,5R= /i --- i= /1,5R -- em cada ramo de resistncias iguais (3R) a corrente i= /1,5R se divide pela metade -- i1= /3R e

i2= /3R --- VC VA=R.i1 --- VC VA=R. /3R --- VC VA= /3 ( I ) --- VC VB=2R.i2 --- VC VB=2R. /3R --- VC VB= 2 /3 ( II ) --- subtraindo (II) de (I) --VC VB (VC VA)= 2 /3 /3 --- VA VB= /3 22- a) Falsa --- L1 percorrida por corrente maior que a de L2 e de L3 e brilha coma maior intensidade (i1=i2 + i3) b) Correta --- sendo as lmpadas idnticas --- i2=i3=i --- i1=i2 + i3 --- i1=i + i --i1=2i e i2=i c) Falsa --- so iguais d) Falsa --- apenas L2 e L3 esto submetidas ao mesmo potencial e) Falsa --- a potncia dissipada por L1 maior que a dissipada por L2, pois L1 percorrida por maior corrente R- B 23- 01. Falsa --- lmpadas idnticas em srie --- percorridas pela mesma corrente --brilham por igual 02. Correta --- veja 01 04. Falsa --- brilham por igual --- mesma ddp e mesma corrente 08. Correta --- percorrida por maior corrente, pois tem menor resistncia 16. Falsa --- a lmpada B apaga, entra em curto circuito Corretas --- 02 e 08 24- a) Colocando os valores e construindo o grfico

25-