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ENCCEJA: O que Estudar? | Eletricidade

Guimarães — Wed, 20 Jul 2022 23:27:00 +0000

Basta consultarmos o edital da prova do ENCCEJA e as provas anteriores, no site do INEP, para vermos que um dos assuntos mais frequentes na área de Ciências da Natureza é a eletricidade, especialmente na forma de circuitos elétricos e potência elétrica. Às vezes encontramos mais de uma questão sobre o assunto na mesma prova. A seguir vamos mostrar um resumo do conteúdo e exemplos de questões das provas do ENCCEJA.

CIRCUITOS ELÉTRICOS

Para resolvermos circuitos elétricos, precisamos saber a Primeira Lei de Ohm.

$$U = R\cdot i$$

Em que,

U é voltagem da fonte ou de uma seção do circuito (V),
R é resistência do circuito ou de um resistor (conjunto de resistores) do circuito (Ω) e
i é a corrente elétrica do circuito ou de uma seção do circuito (A)

Matemática no ENCCEJA: 3 Assuntos muito frequentes na prova

Resistores em série

Resistores em série possuem a mesma corrente e a voltagem é dividida proporcionalmente à resistência de cada resistor.

Dessa forma podemos encontrar a resistência equivalente (R) de um circuito em série

$$U = U_{A} + U_{B} + U_{C} + U_{D}$$

$$R\cdot i = R_{A}\cdot i + R_{B}\cdot i + R_{C}\cdot i + R_{D}\cdot i$$

$$R = R_{A} + R_{B} + R_{C} + R_{D}$$

Resistores em paralelo

Resistores em paralelo possuem a mesma voltagem e a corrente é dividida proporcionalmente à resistência de cada resistor.

Dessa forma podemos encontrar a resistência equivalente (R) de um circuito em paralelo

$$i = i_{A} + i_{B} + i_{C} + i_{D}$$

$$\frac{U}{R} = \frac{U}{R_{A}} + \frac{U}{R_{B}} + \frac{U}{R_{C}} + \frac{U}{R_{D}}$$

$$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{A}} + \frac{1}{R_{B}} + \frac{1}{R_{C}} + \frac{1}{R_{D}}$$

EXERCÍCIOS

1) 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 (Comentários e Solução)

2) 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 (Comentários e solução)

POTÊNCIA ELÉTRICA
Podemos calcular a potência elétrica (P) da seguinte forma.

$$P = i\cdot U$$

Podemos obter outras duas fórmulas se utilizarmos a Primeira Lei de Ohm.

$$P = R\cdot i^{2}$$

$$P = \frac{U^{2}}{R}$$

EXERCÍCIO

3) O disjuntor é um dispositivo que funciona como um interruptor automático. Ele é utilizado para proteger instalações elétricas contra possíveis danos causados por curtos-circuitos e sobrecargas elétricas. Numa casa, uma torneira elétrica com potência de 5 500 W funciona ligada numa rede de 220 V. Para proteger o equipamento, será instalado um disjuntor exclusivo para essa torneira, cuja margem de segurança é de 20%. A intensidade máxima da corrente elétrica, em ampère, suportada por esse disjuntor é (Comentários e solução)

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Circuito RC: Equação da Carga do Capacitor

Plenus — Mon, 11 Oct 2021 14:57:59 +0000

Modelagem e solução do problema do valor inicial (PVI) sobre o carregamento de um capacitor no circuito RC.

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Fuvest 2021 – 1ª Fase – Q.53

Guimarães — Sun, 11 Apr 2021 17:09:47 +0000

Em uma luminária de mesa, há duas lâmpadas que podem ser acesas individualmente ou ambas ao mesmo tempo, com cada uma funcionando sob a tensão nominal determinada pelo fabricante, de modo que a intensidade luminosa de cada lâmpada seja sempre a mesma. Entre os circuitos apresentados, indique aquele que corresponde a um arranjo que permite o funcionamento conforme essa descrição.

(A) Circuito (1)
(B) Circuito (2)
(C) Circuito (3)
(D) Circuito (4)
(E) Circuito (5)

Solução:

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UNICAMP 2021 – 1ª Fase – 1º Dia – Q.39

Guimarães — Mon, 11 Jan 2021 23:00:10 +0000

A diferença de potencial elétrico, U, é proporcional à corrente elétrica, i, em um trecho de um circuito elétrico resistivo, com constante de proporcionalidade dada pela resistência equivalente, $$R_{eq}$$, no trecho do circuito. Além disso, no caso de resistores dispostos em série, a resistência equivalente é dada pela soma das resistências ($$R_{eq} = R_{1} + R_{2} + …$$). A corrente elétrica, $$i_{B}$$, no trecho B do circuito abaixo é três vezes maior que a corrente elétrica no trecho A , ou seja, $$i_{B}/i_{A} = 3$$. Quanto vale a resistência $$R_{B2}$$?

a) 2,0 Ω.

b) 14 Ω.

c) 18 Ω.

d) 66 Ω.

Solução:

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Fuvest 2015 – 1ª Fase – Q.59

Guimarães — Thu, 14 Sep 2017 21:36:11 +0000

Dispõe-se de várias lâmpadas incandescentes de diferentes potências, projetadas para serem utilizadas em 110 V de tensão. Elas foram acopladas, como nas figuras I, II e III abaixo, e ligadas em 220 V.

Em quais desses circuitos, as lâmpadas funcionarão como se estivessem individualmente ligadas a uma fonte de tensão de 110 V?

a) Somente em I.

b) Somente em II.

c) Somente em III.

d) Em I e III.

e) Em II e III.

Confira as outras questões de Física da FUVEST 2015 – 1ª Fase

Solução:

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