Arquivos Circuitos elétricos - Educacional Plenus

UNICAMP 2024 – Questão 39 (1ª Fase)

Guimarães — Sat, 04 Nov 2023 01:33:02 +0000

Em um estudo do comportamento elétrico de neurônios, aplica-se uma diferença de potencial elétrico (ddp, da ordem de $$10^{-3}\, V$$) e mede-se a corrente elétrica (da ordem de $$10^{-12}\, A$$) que passa pelo sistema. A partir dos resultados desse experimento, representados no gráfico da figura a seguir, conclui-se que a resistência elétrica do sistema é igual a

a) 14 Ω.
b) 70 mΩ.
c) 70 MΩ.
d) 14 GΩ.

Solução:

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ENCCEJA 2019 – Q. 21 (E. Médio)

Guimarães — Wed, 20 Jul 2022 22:12:42 +0000

Na imagem, uma lâmpada, um aquecedor e um ferro de passar roupas estão conectados a uma tomada. Cada um dos dispositivos pode funcionar de forma independente. Desconectando um deles da tomada, os outros continuam funcionando, apesar do risco à rede elétrica.

Os equipamentos podem funcionar de forma independente, pois estão com a mesma

A) tensão elétrica.
B) corrente elétrica.
C) potência elétrica.
D) resistência elétrica.

Solução:

Todos os “tês” e extensões que usamos dentro de casa permitem que o aparelhos fiquem ligados em paralelo, assim a voltagem é mantida para cada aparelho e cada um puxa a corrente de que necessita para funcionar. Além disso, estando em paralelo, se um braço é cortado (um equipamento tirado da tomada), os outros continuam ligados à fonte de energia. Por isso é tão perigoso ligar muitos equipamentos na mesma tomada. Eles podem puxar mais corrente do que o sistema é capaz de suportar e causar um incêndio.

Resposta: letra A.

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ENCCEJA 2020 – Q. 05 (E. Médio)

Guimarães — Wed, 20 Jul 2022 21:32:32 +0000

Aves são muito sensíveis a variações de temperatura, sendo comum a utilização de aquecedores para estabilizar a temperatura em granjas. Uma pessoa pretende utilizar lâmpadas incandescentes de 110 V/150 W em uma rede de 220 V para substituir, provisoriamente, o aquecedor a gás de 600 W de sua granja. A tensão da rede é aplicada entre os pontos A e B do circuito montado. O circuito que ele pode montar para cumprir seu objetivo está representado em:

Solução:

Nós temos lâmpadas de 110V para funcionar em uma rede de 220V. Então precisamos colocá-las de tal forma que cada uma funcione a 110V. Observe que se somarmos a voltagem de duas lâmpadas, teremos 220V, então devemos colocar as lâmpadas em série duas a duas.

Resposta: letra B.

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UNESP 2012/2 – 1ª Fase – Q.83

Guimarães — Tue, 12 Jul 2022 00:42:34 +0000

Para iluminar determinado ambiente, o circuito a seguir foi montado com duas lâmpadas L1 e L2, de valores nominais (120 V – 100 W) e (120 V – 60 W), respectivamente, com duas chaves interruptoras C1 e C2, ambas de resistência desprezível, e com fios de ligação ideais. O circuito é alimentado por uma diferença de potencial constante de 120 V.

Com a chave C1 fechada e C2 aberta, o circuito dissipa 100 W. Com a chave C1 aberta e C2 fechada, dissipa 60 W. Se as duas chaves forem fechadas simultaneamente, o circuito dissipará, em W, uma potência igual a

(A) 320.
(B) 160.
(C) 120.
(D) 80.
(E) 40.

Confira nossa lista de Exercícios de Circuitos e Leis de Ohm

Solução:

Primeiro precisamos descobrir a resistência de cada lâmpada. Para isso vamos utilizar os dados das chaves fechadas separadamente.

Quando somente C1 está fechada, somente a lâmpada L1 está em funcionamento e o enunciado diz que o circuito dissipa 100 W. Portanto

$$P_{1} = \frac{U^{2}}{R_{1}} \longrightarrow 100 = \frac{120^{2}}{R_{1}} \longrightarrow R_{1} = 144\, \Omega$$

Quando somente C2 está fechada, somente a lâmpada L2 está em funcionamento e o enunciado diz que o circuito dissipa 60 W. Portanto

$$P_{2} = \frac{U^{2}}{R_{2}} \longrightarrow 60 = \frac{120^{2}}{R_{2}} \longrightarrow R_{2} = 240\, \Omega$$

Agora podemos calcular a resistência equivalente quando as duas chaves estiverem fechadas. Nesse caso, teremos as lâmpadas associadas em paralelo.

$$\frac{1}{R_{E}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} \longrightarrow \frac{1}{R_{E}} = \frac{1}{144} +\frac{1}{240} \longrightarrow \frac{1}{R_{E}} = \frac{240 + 144}{144\cdot 240} \longrightarrow R_{E} = 90\, \Omega$$

Agora podemos calcular a potência dissipada com a voltagem de 120 V e a resistência equivalente de 90 Ω.

$$P = \frac{U^{2}}{R_{E}} \longrightarrow P = \frac{120^{2}}{90} \longrightarrow P = 160\, W$$

Resposta: letra B.

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FATEC – Vestibular 2019 – Q. 39

Guimarães — Wed, 23 Feb 2022 20:40:43 +0000

Um circuito eletrônico utilizado pelos alunos da FATEC possui resistores, medidos em ohm, e uma ddp de 12 V entre os pontos A–B , conforme a figura.

O valor da corrente elétrica da associação de resistores no circuito apresentado na figura, em ampère, é

(A) 6
(B) 5
(C) 4
(D) 3
(E) 2

Confira nossa Lista de Exercícios Resolvidos de Circuitos e Leis de Ohm

Solução:

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FUVEST (2016) – 3º Dia – 2ª Fase – F. 06

Guimarães — Fri, 28 Jan 2022 15:45:38 +0000

Em um circuito integrado (CI), a conexão elétrica entre transistores é feita por trilhas de alumínio de 500 nm de comprimento, 100 nm de largura e 50 nm de espessura.

a) Determine a resistência elétrica de uma dessas conexões, sabendo que a resistência, em ohms, de uma trilha de alumínio é dada por $$R = 3\cdot 10^{-8} L/A$$, em que L e A são, respectivamente, o comprimento e a área da seção reta da trilha em unidades do SI.

b) Se a corrente elétrica em uma trilha for de 10 μA, qual é a potência dissipada nessa conexão?

c) Considere que um determinado CI possua $$10^{6}$$ dessas conexões elétricas. Determine a energia E dissipada no CI em 5 segundos de operação.

d) Se não houvesse um mecanismo de remoção de calor, qual seria o intervalo de tempo Δt necessário para a temperatura do CI variar de 300°C?

Note e adote:
1nm = $$10^{-9}$$ m
Capacidade térmica do CI = $$5\cdot 10^{-5}$$ J/K
Considere que as trilhas são as únicas fontes de calor no CI.

Confira nossa Lista de Exercícios Resolvidos de Circuitos e Leis de Ohm
Confira nossa Lista de Exercícios Resolvidos de Potência Elétrica
Confira nossa Lista de Exercícios Resolvidos de Calor Específico

Solução:

a) Aqui só precisamos utilizar a equação dada, lembrando de transformar nanometros para metros.

\[R = 3\cdot 10^{-8}\cdot\frac{L}{A} \longrightarrow R = 3\cdot 10^{-8}\cdot\frac{500\cdot 10^{-9}}{100\cdot 10^{-9}\cdot 50\cdot 10^{-9}} \longrightarrow R = 3\,\Omega\]

b) A potência de um circuito é dada por $$P = R\cdot i^{2}$$. Como valor do item a e o valor dado no enunciado deste item, podemos calcular a potência dissipada em uma trilha.

\[P = R\cdot i^{2} \longrightarrow P = 3\cdot (10\cdot 10^{-3})^{2} \longrightarrow P = 3\cdot 10^{-10}\, W\]

c) A energia dissipada em uma trilha é

\[P_{0} = \frac{E_{0}}{\Delta t} \longrightarrow 3\cdot 10^{-10} = \frac{E_{0}}{5} \longrightarrow E_{0} = 15\cdot 10^{-10}\, J\]

Com isso e com o número de conexões, podemos calcular a energia total dissipada no CI.

\[E = n\cdot E_{0} \longrightarrow E = 10^{6}\cdot 15\cdot 10^{-10} \longrightarrow E = 1,5\cdot 10^{-3}\, J\]

d) Aqui vamos utilizar a equação do calor, lembrando que variação de temperatura em celsius é a mesma que em kelvin, portanto Δθ = 300°C = 300K.

\[Q = C\cdot \Delta\theta \longrightarrow Q = 5\cdot 10^{-5}\cdot 300 \longrightarrow Q = 0,015\, J\]

Com isso e a potência total dissipada no CI podemos calcular o tempo que demora para atingir 300°C de variação de temperatura.

\[P = \frac{E}{\Delta t} \longrightarrow 3\cdot 10^{-10}\cdot 10^{6} = \frac{0,015}{\Delta t} \Delta t = 50\, s\]

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UNICAMP 2022 – 2ª Fase – Q. 11

Guimarães — Tue, 18 Jan 2022 16:17:50 +0000

O órgão Hammond, instrumento eletromecânico inventado por Laurens Hammond e John Hanert em 1935, como alternativa aos órgãos de tubos em igrejas, rapidamente tornou-se popular entre músicos de jazz e de outros gêneros musicais. O funcionamento do instrumento é baseado num conjunto de rodas fônicas (discos metálicos com dentes magnetizados) que giram próximas a bobinas eletromagnéticas (sensores), conforme a figura A. À medida que os dentes passam em frente ao sensor, o fluxo magnético através da bobina varia, dando origem a uma corrente elétrica que oscila com um período correspondente à passagem de cada dente. Essa corrente elétrica é então amplificada e alimenta os alto-falantes.

a) Se a roda fônica da nota Lá, de frequência f = 220 Hz, possui 8 dentes e tem um raio R = 3,0 cm, qual é o módulo da velocidade linear de um ponto na extremidade de um dente?

b) Uma fonte contínua de força eletromotriz ε=24 V e resistência interna $$r_{int}$$ alimenta um amplificador de áudio. A figura B apresenta um circuito com a fonte e sua resistência interna ligadas à resistência $$R_{L} = 8,0\, \Omega$$, equivalente ao circuito do amplificador. Se a queda de tensão em $$r_{int}$$ é igual a $$U_{int} = 4,0\, V$$, qual é a potência $$P_{L}$$ dissipada por $$R_{L}$$?

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Solução:

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UNESP 2021 – 2ª Fase – Q.54

Guimarães — Wed, 22 Dec 2021 19:53:12 +0000

Um estudante tinha disponíveis um gerador elétrico de força eletromotriz E = 50 V e resistência interna r = 2 Ω, duas lâmpadas iguais com valores nominais (60 V – 100 W) e um amperímetro ideal, como representado na figura.

Com esses componentes, ele montou o seguinte circuito elétrico:

Considerando que as resistências dos fios de ligação e dos conectores utilizados sejam desprezíveis, o amperímetro desse circuito indicará o valor de

(A) 1,5 A.
(B) 2,0 A.
(C) 2,5 A.
(D) 3,0 A.
(E) 1,0 A.

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PUC-Campinas 2016 – Q. 24

Guimarães — Tue, 07 Dec 2021 15:28:33 +0000

O mostrador digital de um amperímetro fornece indicação de 0,40 A em um circuito elétrico simples contendo uma fonte de força eletromotriz ideal e um resistor ôhmico de resistência elétrica 10 Ω. Se for colocado no circuito um outro resistor, de mesmas características, em série com o primeiro, a nova potência elétrica dissipada no circuito será, em watts,

(A) 0,64.
(B) 0,32.
(C) 0,50.
(D) 0,20.
(E) 0,80.

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Solução:

A voltagem que a força eletromotriz fornece para o sistema é $$U = R\cdot i \longrightarrow U = 10\cdot 0,4 \longrightarrow U = 4, V$$. Ao adicionar um resistor, a corrente será maior. Primeiro vamos calcular a resistência equivalente $$R_{eq} = 10 + 10 \longrightarrow R_{eq} = 20,\Omega$$. Agora podemos calcular a nova corrente i’: $$U = R_{eq}cdot i’ \longrightarrow 4 = 20\cdot i’ \longrightarrow i’ = 0,2, A$$. Por fim podemos calcular a potência dissipada: \[P = R_{eq}\cdot i’^{2} \longrightarrow P = 20\cdot 0,2^{2} \longrightarrow P = 0,8, W\] Resposta: letra E.

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Unesp 2018 Meio do Ano (1ª fase) – Q. 82 (Física)

Guimarães — Wed, 03 Nov 2021 19:37:17 +0000

A figura mostra o circuito elétrico que acende a lâmpada de freio e as lanternas traseira e dianteira de um dos lados de um automóvel.

Considerando que as três lâmpadas sejam idênticas, se o circuito for interrompido no ponto P, estando o automóvel com as lanternas apagadas, quando o motorista acionar os freios,

(A) apenas a lanterna dianteira se acenderá.
(B) nenhuma das lâmpadas se acenderá.
(C) todas as lâmpadas se acenderão, mas com brilho menor que seu brilho normal.
(D) apenas a lanterna traseira se acenderá.
(E) todas as lâmpadas se acenderão com o brilho normal.

Confira nossa Lista de Exercícios Resolvidos de Circuitos Elétricos e Leis de Ohm

Solução:

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