Listas de Exercícios
0

Exercícios Resolvidos de Potência Elétrica

Questão

(UNESP – 2016) As companhias de energia elétrica nos cobram pela energia que consumimos. Essa energia é dada pela expressão $$E = Vcdot icdotDelta t$$, em que $$V$$ é a tensão que alimenta nossa residência, $$i$$ a intensidade de corrente que circula por determinado aparelho, $$Delta t$$ é o tempo em que ele fica ligado e a expressão $$Vcdot i$$ é a potência $$P$$ necessária para dado aparelho funcionar. Assim, em um aparelho que suporta o dobro da tensão e consome a mesma potência $$P$$, a corrente necessária para seu funcionamento será a metade. Mas as perdas de energia que ocorrem por efeito joule (aquecimento em virtude da resistência $$R$$) são medidas por $$Delta E = Rcdot i^{2}cdotDelta t$$. Então, para um mesmo valor de $$R$$ e $$Delta t$$, quando $$i$$ diminui, essa perda também será reduzida. Além disso, sendo menor a corrente, podemos utilizar condutores de menor área de secção transversal, o que implicará, ainda, economia de material usado na confecção dos condutores.

(Regina Pinto de Carvalho. Física do dia a dia, 2003. Adaptado.)

Baseando-se nas informações contidas no texto, é correto afirmar que:

(A) se a resistência elétrica de um condutor é constante, em um mesmo intervalo de tempo, as perdas por efeito joule em um condutor são inversamente proporcionais à corrente que o atravessa.
(B) é mais econômico usarmos em nossas residências correntes elétricas sob tensão de 110 V do que de 220 V.
(C) em um mesmo intervalo de tempo, a energia elétrica consumida por um aparelho elétrico varia inversamente com a potência desse aparelho.
(D) uma possível unidade de medida de energia elétrica é o kV · A (quilovolt – ampère), que pode, portanto, ser convertida para a unidade correspondente do Sistema Internacional, o joule.
(E) para um valor constante de tensão elétrica, a intensidade de corrente que atravessa um condutor será tanto maior quanto maior for a área de sua secção transversal.

Solução (clique aqui)


Questão

(FATEC – 2016) Considere as especificações técnicas de um chuveiro elétrico e responda às questões de números 35 e 36.




Deseja-se instalar em uma rede de 220 V apenas esse chuveiro elétrico e um disjuntor. O disjuntor é um dispositivo responsável pela proteção das instalações elétricas, interrompendo a passagem da corrente elétrica quando o valor nele especificado é ultrapassado. Dispõem-se dos seguintes modelos de disjuntores para uma determinada instalação elétrica.




Para que o chuveiro funcione normalmente nos dois seletores de temperatura, sem que haja riscos para o circuito, o disjuntor mais adequado a ser instalado é o

(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) IV.
(E) V.

Lembre-se de que: $$P = Ucdot i$$, em que P é dado em watts, U em volts e i em amperes.

Solução: (clique aqui)


Questão

(FUVEST – 2016) 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 $$R = 3cdot 10^{-8} L/A$$, 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 = $$5cdot 10^{-5}$$ J/K
Considere que as trilhas são as únicas fontes de calor no CI.

Solução: (clique aqui)


Questão

(UNESP – 2017) Um resistor ôhmico foi ligado a uma fonte de tensão variável, como mostra a figura.




Suponha que a temperatura do resistor não se altere significativamente com a potência dissipada, de modo que sua resistência não varie. Ao se construir o gráfico da potência dissipada pelo resistor em função da diferença de potencial U aplicada a seus terminais, obteve-se a curva representada em:




Solução (clique aqui)


Questão

(ENEM – 2017/ppl) A capacidade de uma bateria com acumuladores, tal como a usada no sistema elétrico de um automóvel, é especificada em ampére-hora (Ah). Uma bateria de 12 V e 100 Ah fornece 12 J para cada coulomb de carga que flui através dela. Se um gerador, de resistência interna desprezível, que fornece uma potência elétrica média igual a 600 W, fosse conectado aos terminais da bateria descrita, quanto tempo ele levaria para recarregá-la completamente?

a) 0,5 h
b) 2 h
c) 12 h
d) 50 h
e) 100 h

Solução (clique aqui)


Questão

(UNESP – 2017) O mecanismo de formação das nuvens de tempestade provoca a separação de cargas elétricas no interior da nuvem, criando uma diferença de potencial elétrico U entre a base da nuvem e o solo. Ao se atingir certo valor de potencial elétrico, ocorre uma descarga elétrica, o raio.




Suponha que, quando a diferença de potencial entre a nuvem e o solo atingiu o valor de $$1,8cdot 10^{8}, V$$, ocorreu um raio que transferiu uma carga elétrica de 30 C, em módulo, da nuvem para o solo, no intervalo de 200 ms. Calcule a intensidade média da corrente elétrica, em ampères, estabelecida pelo raio. Considerando que uma bateria de capacidade 50 Ah acumula energia para fornecer uma corrente de 50 A durante uma hora, calcule quantas baterias de 10 V e capacidade 50 Ah poderiam ser totalmente carregadas supondo que toda a quantidade de energia desse raio pudesse ser transferida a elas. Apresente os cálculos.

Solução (clique aqui)


Questão

(PUCCAMP – 2016) Na Idade Média, a maior parte do conhecimento e da cultura era guardada nos mosteiros, principalmente em pergaminhos. Estes trabalhos eram ilustrados com iluminuras (pinturas que recebiam folhas de ouro que ornavam a imagem). Em um museu, uma destas iluminuras está exposta numa parede e, para ser mais facilmente enxergada, ela é iluminada por uma lâmpada de resistência elétrica $$100,Omega$$ ligada numa tomada que fornece 110 V de tensão elétrica, permanecendo ligada 10 h por dia, todos os dias.

Ao final de uma semana, a energia consumida por esta lâmpada, em quilowatts-hora, é de, aproximadamente,

a) $$0,1$$.
b) $$8,5$$.
c) $$36$$.
d) $$1,2 cdot 10^{2}$$.
e) $$3,6 cdot 10^{3}$$.

Solução (clique aqui)


Questão

(ENEM – 2021) Carros elétricos estão cada vez mais baratos, no entanto, os órgãos governamentais e a indústria se preocupam com o tempo de recarga das baterias, que é muito mais lento quando comparado ao tempo gasto para encher o tanque de combustível. Portanto, os usuários de transporte individual precisam se conscientizar dos ganhos ambientais dessa mudança e planejar com antecedência seus percursos, pensando em pausas necessárias para recargas.
Após realizar um percurso de 110km, um motorista pretende recarregar as baterias de seu carro elétrico, que tem um desempenho de 5km/kWh, usando um carregador ideal que opera a uma tensão de 220V e é percorrido por uma corrente de 20A.
Quantas horas são necessárias para recarregar a energia utilizada nesse percurso?

a) 0,005
b) 0,125
c) 2,5
d) 5,0
e) 8,0

Solução (clique aqui)

Tags:

Você pode se interessar também por…

Veja também
Menu