sábado, 12 de dezembro de 2020

O QUE MAIS CAIU NA UECE DE 2017 A 2020

 

CINEMÁTICA

 

·         MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME – T = 1/f; ω = 2πf e v = ω.R.

·         MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO – V2 = V02 + 2.a.ΔS; a = ΔV/Δt e V = V0 + a.t

·         QUEDA LIVRE – H = g.t2/2 e V = g.t

 

DINÂMICA

 

·         FORÇA DE ATRITO – FAT = µ.m.g e F – FAT = m.a.

·         PLANO INCLINADO – PX = m.g.senβ; Py = m.g.cosβ e F – PX = m.a.

·         QUEDA LIVRE – H = g.t2/2 e V = g.t

 

TRABALHO E ENERGIA

 

·         TRABALHO – W = F.d e W = F.d.cosβ.

·         ENERGIA – E = P.Δt; EC = m.v2/2 e EP = m.g.h.

 

HIDROSTÁTICA

 

·         PRESSÃO – P = F/A.

·         DENSIDADE – d = m/v.

·         STEVIN – P = d.g.h.

 

QUANTIDADE DE MOVIMENTO

 

·         QUANTIDADE DE MOVIMENTO – Q = m.v e QANTES = QDEPOIS.

 

ESTÁTICA

 

·         CORPO EXTENSO – ΣFR = 0; ΣFY = 0 e ΣFX = 0.

 

GRAVITAÇÃO UNIVERSAL

 

·         FORÇA – F = G.M.m/d2.

 

MHS

 

·         OSCILADORES – T2 = 4π2.(m/k) e ω2 = m/k.

·         PÊNDULO – T2 = 4π2.(L/g).

·         EQUAÇÃO – X = A.cos(ω.t + φ0) e V = – ω A.sen(ω.t + φ0).

·         ENERGIA – EM = K.A2/2 e EP = K.X2/2.

 

TERMODINÂMICA

 

·         TRABALHO – W = P.Δv e W = Área.

 

GASES

 

·         CLAPEYRON – P.V = n.R.T.

 

DILATAÇÃO

 

·         LINEAR – ΔL = L0.α.ΔT.

·         SUPERFICIAL – ΔA = A0.β.ΔT e β = 2.α.

 

CALORIMETRIA

 

·         CALOR SENSÍVEL – Q = m.c.ΔT.

·         TRANSMISSÃO DE CALOR – condução (sólidos); convecção (líquidos e gases) e irradiação (ondas eletromagnéticas)

 

ESPELHOS PLANOS

 

·         CONSTRUÇÃO DE FIGURAS E ANÁLISE – P = P’.

 

REFRAÇÃO DA LUZ

 

·         ÍNDICE DE REFRAÇÃO – n = c/v.

·         DIOPTRO PLANO – P/P’ = NOBJ/NOBS.

 

ESPELHOS ESFÉRICOS

 

·         CONSTRUÇÃO DE FIGURAS E ANÁLISE – f = p.p’/(p + p’)

 

CAPACITORES

 

·         EQUAÇÃO E CAPACITOR PLANO – Q = C.U e C = ε0.A/d.

 

POTENCIAL ELÉTRICO

 

·         POTENCIAL – V = K.Q/d.

·         ENERGIA POTENCIAL – E = Q.UAB.

 

CAMPO ELÉTRICO

 

·         CAMPO ELÉTRICO – E = K.|Q|/d2; E = F/|Q| e E = m.g/d2.

 

ELETRODINÂMICA

 

·         ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES – RS = R1 + R2 e RP = R1.R2/(R1 + R2).

·         LEIS DE OHM – U = R.i e R = ρ.L/A.

·         CORRENTE ELÉTRICA – i = Q/Δt e i = n.e/Δt.

·         POTÊNCIA ELÉTRICA – P = U.i = R.i2 = U2/R.

·         ENERGIA ELÉTRICA – E = P.Δt.

·         CIRCUITO ELÉTRICO – i = (Σε – Σε’)/REQ.

 

ELETROMAGNETISMO

 

·         CAMPO MAGNÉTICO EM FIOS RETILÍNEOS – Regra da mão e B = µ0.i/2πR.

 

ONDULATÓRIA

 

·         ONDAS – V = λ.f.

·         CORDAS – f = N.V/2L e λ = 2.L/N.

·         TUBOS – fA = N.V/2L e λA = 2.L/N (aberto); fF = N.V/4L e λF = 4.L/N (fechado); Obs.: o tubo aberto é o que mais cai.

 

ANÁLISE DIMENSIONAL

 

·         GRANDEZAS – LMT e identificar as unidades.

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

segunda-feira, 30 de novembro de 2020

GERADORES 1

 

01. (UFRN) Um gerador de corrente contínua em circuito aberto tem uma fem de 120 V. Quando ligado a uma carga que puxa 20 A de corrente, a ddp em seus ter­minais é de 115 V. Qual é a resistência interna do gerador?

a) 0,25 Ω     b) 0,50 Ω      c) 1,00 Ω     d) 1,50 Ω      e) 200 Ω

Sendo E = 120 V; U = 115 V e i = 20 A, temos:

U = E – r.i → 115 = 120 – r.20 → 20.r = 120 – 115 → r = 5/20 = 0,25 Ω.

 

02. Um gerador tem fem igual a 50 V e resistência interna de 0,5 Ω. Ao ser atravessado por uma corrente de 20 A, determine:

a) a potência total gerada pelo gerador

b) a potência dissipada pelo gerador

c) a potência transferida ao circuito externo

d) o rendimento elétrico do gerador

Sendo E = 50 V; r = 0,5 Ω e i = 20 A, temos:

a) PT = E.i = 50.20 = 1000 W.

b) Pd = r.i2 = 0,5.(20)2 = 0,5.400 = 200 W.

c) PT = PU + Pd → 1000 = PU + 200 → PU = 1000 – 200 = 800 W.

ou

U = E – r.i = 50 – 0,5.20 = 50 – 10 = 40 V.

PU = U.i = 40.20 = 800 W.

d) η = PU/PT = 800/1000 = 0,8 = 80% ou η = U/E = 40/50 = 0,8 = 80%.

 

03. (Mack-SP) Um gerador elétrico é percorrido por uma corrente de 2 A de intensidade e dissipa internamente 20 W. Se a ddp entre os terminais do gerador é de 120 V, sua fem é de:

a) 160 V      b) 150 V      c) 140 V      d) 130 V      e) 110 V

Sendo U = 120 V; Pd = 20 W e i = 2 A, temos:

PT = PU + Pd → E.i = U.i + Pd → E.2 = 120.2 + 20 → 2E = 240 + 20 → E = 260/2 = 130 V.

 

04. Tem-se um gerador de força eletromotriz E = 14 V e resistência interna r = 5,0 Ω.

Determine:

a) a ddp nos seus terminais para que a corrente que o atravessa tenha intensidade i = 2,0 A;

b) a intensidade da corrente para que a ddp no gerador seja U = 10 V.

a) U = E - r · i U = 14 - 5 · 2 = 14 – 10 = 4,0 V

b) U = E - r · i 10 = 14 - 5 · i  5.i = 14 – 10  i = 4/5 = 0,8 A.

 

05. Quando os terminais de uma pilha elétrica são ligados por um fio de resistência desprezível, passa por ele uma corrente de 10 A.

Medindo-se a ddp entre os terminais da pilha, quando ela está em circuito aberto, obtém-se 2,0 V. Determine a fem E e a resistência interna r da pilha.

Ao ligarmos os terminais da pilha por um fio de resistência desprezível, ela ficará em curto-circuito. Nessas condições, concluímos que iCC = 10 A. Por outro lado, sabemos que a ddp nos terminais da pilha, em circuito aberto, é sua fem.

Assim:  E = 2,0 V.

r = E/iCC = 2/10 = 0,2 Ω.

 

06. Tem-se um gerador de força eletromotriz E = 24 V e resistência interna r = 3,0 Ω. Determine:

a) a ddp U nos terminais do gerador, sabendo que ele é percorrido por uma corrente de intensidade i = 2,0 A.

b) a intensidade da corrente que atravessa o gerador quando a ddp entre seus terminais for U = 12 V;

c) a intensidade da corrente de curto-circuito.

a) U = E - r · i U = 24 - 3 · 2 = 24 – 6 = 18 V.

b) U = E - r · i 12 = 24 - 3 · i 3.i = 24 – 12 i = 12/3 = 4,0 A.

c) iCC = E/r = 24/3 = 8,0 A.

 

07. Qual a intensidade da corrente que percorre um fio de resistência nula ligado aos terminais de um gerador de fem 40 V e resistência interna 8,0 Ω?

iCC = E/r = 40/8 = 5,0 A.

 

08. (Fatec-SP) Uma pilha elétrica tem força eletromotriz E = 6,0 V e resistência interna r = 0,20 Ω.

a) A corrente de curto-circuito é icc = 1,2 A. 

b) Em circuito aberto, a tensão entre os terminais é nula.

c) Se a corrente for i = 10 A, a tensão entre os terminais é U = 2,0 V.

d) Se a tensão entre os terminais for U = 5,0 V, a corrente é i = 25 A.

e) Em circuito aberto, a tensão entre os terminais é 6,0 V.

a) errada.

iCC = E/r = 6/0,2 = 30 A.

b) errada.

Em circuito aberto i = 0, logo U = E = 6,0 V.

c) errada.

U = E - r · i U = 6 – 0,2 · 10 = 6 – 2 = 4 V.

d) errada.

U = E - r · i 5 = 6 – 0,2 · i 0,2.i = 6 – 5 i = 1/0,2 = 5,0 A.

e) correta.

Em circuito aberto i = 0, logo U = E = 6,0 V.

 

09. (UFES) Uma pilha de fem igual a 1,5 V e resistência desprezível fornece à lâmpada de uma pequena lanterna uma corrente constante igual a 0,2 A. Se a lâmpada permanece acesa durante 1 h, a energia química da pilha que se transforma em energia elétrica é:

a) 0,3 J      b) 1,5 J      c) 7,5 J      d) 54 J      e) 1080 J

Sendo U = 1,5 V; Δt = 1 h = 3600 s e i = 0,2 A, temos:

E = P.Δt = U.i.Δt = 1,5.3600.0,2 = 1080 J.

 

10. (UEL) Uma pilha de força eletromotriz 1,5 V fornece uma tensão de 1,4 V quando percorrida por uma corrente de 0,2 A. Pode-se afirmar que a resistência interna dessa pilha, em ohms, é de

a) 7,5      b) 7,0      c) 3,0      d) 2,8      e) 0,5

Sendo E = 1,5 V; U = 1,4 V e i = 0,2 A, temos:

U = E – r.i → 1,4 = 1,5 – r.0,2 → 0,2.r = 1,5 – 1,4 → r = 0,1/0,2 = 0,5 Ω.

 

11. (UEL) A força eletromotriz de uma bateria é

a) a força elétrica que acelera os elétrons.

b) igual à tensão elétrica entre os pólos da bateria quando a eles está ligado. um resistor de resistência elétrica igual à resistência interna da bateria.

c) a força dos motores elétricos ligados à bateria.

d) igual à tensão elétrica entre os bornes da bateria enquanto eles estão em aberto.

e) igual ao produto da resistência interna pela corrente elétrica.

Em circuito aberto i = 0, logo U = E.

 

12. (UEL) A diferença de potencial obtida nos terminais de um gerador é 12 volts. Quando esses terminais são colocados em curto-circuito, a corrente elétrica fornecida pelo gerador é 5,0 ampères. Nessas condições, a resistência interna do gerador é, em ohms, igual a

a) 2,4      b) 7,0      c) 9,6      d) 17      e) 60

r = E/iCC = 12/5 = 2,4 Ω.

 

13. (UFSCAR) Com respeito aos geradores de corrente contínua e suas curvas características U × i, analise as afirmações seguintes:

I. Matematicamente, a curva característica de um gerador é decrescente e limitada à região contida no primeiro quadrante do gráfico.

II. Quando o gerador é uma pilha em que a resistência interna varia com o uso, a partir do momento em que o produto dessa resistência pela corrente elétrica se iguala à força eletromotriz, a pilha deixa de alimentar o circuito.

III. Em um gerador real conectado a um circuito elétrico, a diferença de potencial entre seus terminais é menor que a força eletromotriz.

Está correto o contido em

a) I, apenas.   b) II, apenas.   c) I e II, apenas.   d) II e III, apenas.   e) I, II e III.

I. Correta.

II. Correta. A equação característica de um gerador é U = E – r i, e, caso r i = E, teremos U = 0.

III. Correta. U < E.

 

14. (U.Viçosa-MG) A uma bateria de 12 volts é ligada uma resistência R, de tal maneira que a corrente elétrica no circuito é de 1,0 A. Sabe-se que a queda de tensão através da resistência R é de 10 volts. Então, pode-se afirmar que a resistência interna da bateria é de:

a) 3 Ω     b) 4 Ω     c) 1 Ω     d) 2 Ω     e) 5 Ω

U = E – r . i 10 = 12 – r . 1 r = 12 – 10 = 2 Ω.

 

15. (FEI) Uma pilha tem força eletromotriz E = 1,44 V e resistência interna r = 0,5 Ω. A resistência externa do circuito que ela alimenta vale R = 8,5 Ω. Determinar a tensão entre os terminais da pilha.

E = (r + R) . i 1,44 = 9 . i i = 0,16A

U = E – r . i U = 1,44 – 0,5 . 0,16 U = 1,44 – 0,8 = 1,36 V.

 

16. (PUC) Numa pilha está escrito 1,5 V. Liga-se uma lâmpada de resistência 3,0 Ω aos terminais da pilha e verifica-se uma corrente de praticamente 0,50 A no circuito. A resistência interna da pilha é:

a) 0,50 Ω     b) 1,0 Ω     c) 1,5 Ω     d) 2,0 Ω     e) desprezível

E = (R + r) . i 1,5 = (3 + r) . 0,5 1,5 = 1,5 + 3.r r = 0/3 0 Ω.

 

17. (UF-BA) Qual é o mínimo intervalo de tempo necessário para que um gerador de fem E = 50 V e resistência interna r = 3 Ω possa fornecer, a um circuito conveniente, 2 x 105 J de energia ?

O tempo mínimo se dá quando a potência fornecida é máxima: U = E/2 = 50/2 = 25 V.

Sabendo que P = U2/r, temos:

E = P . ∆t = (U2.∆t)/r 2.105 = (25)2.∆t/3 625.∆t = 6.105 ∆t = 600000/625 = 960 s ∆t = 16 minutos.

 

18. Um gerador de fem 24 V e resistência interna 1,0 Ω está ligado a um circuito externo. A tensão entre os terminais do gerador é de 20 V.

a) Qual a intensidade da corrente elétrica que o atravessa?

b) Determine a potência gerada, a lançada no circuito e a dissipada internamente.

c) Qual o rendimento do gerador?

Sendo E = 24 V; r = 1 Ω e U = 20 V, temos:

a) U = E - r · i 20 = 24 - 1 · i i = 24 – 20 i = 4,0 A.

b) A potência gerada é a potência total.

PT = E.i = 24.4 = 96 W.

A potência lançada no circuito é a potência útil.

PU = U.i = 20.4 = 80 W.

A potência dissipada:

Pd = r.i2 = 1.(4)2 = 1.16 = 16 W.

ou

PT = PU + Pd → 96 = Pd + 80 → Pd = 96 – 80 = 16 W.

c) η = PU/PT = 80/96 = 0,833 = 83,3% ou η = U/E = 20/24 = 0,833 = 83,3%.

 

19. Quando uma bateria está em circuito aberto, um voltímetro ideal ligado aos seus terminais marca 20 V. Quando a bateria está fornecendo energia a um resistor R, estabelece no circuito uma corrente 2 A e o voltímetro registra 10 V nos terminais da bateria. Determine a fem e a resistência interna da bateria.

Em circuito aberto, o voltímetro ideal indica 12 V, que é a própria fem E do gerador: E = U = 12 V.

No circuito fechado, pela equação do gerador, temos:

U = E – r.i → 10 = 20 – r.2 → 2.r = 20 – 10 → r = 10/2 = 5 Ω.

 

20. Uma bateria possui fem 10 V. Calcule a energia que a bateria gera para cada elétron que a atravessa. (Dado: a carga elétrica elementar é 1,6.10-19 C)

E = P.∆t = U.i.∆t = U.∆Q = 10.1,6.10-19 = 1,6.10-18 J.

Atenção: ∆Q = i.∆t.

 

21. Uma bateria de automóvel tem fem 25 V e resistência interna 0,5 Ω. Determine a máxima intensidade de corrente elétrica que se pode obter dessa bateria.

iCC = E/r = 25/0,5 = 50 A

 

22. Tem-se um gerador de fem 50 V e resistência interna 2 Ω. Calcule:

a) a ddp nos seus terminais quando não é percorrido por corrente elétrica;

b) a intensidade da corrente elétrica que o atravessa quando está em curto-circuito;

c) a ddp nos terminais quando está em curto-circuito.

a) Em circuito aberto i = 0, logo U = E = 50 V..

b) iCC = E/r = 50/2 = 25 A.

c) Quando um gerador está em curto-circuito, a ddp entre seus terminais é nula: U = 0.

 

23. Uma bateria tem força eletromotriz 36 V e resistência interna 2,5 Ω. Determine a potência que a bateria lança no circuito externo quando sob tensão de 24 V?

Sendo E = 36 V; r = 2,5 Ω e U = 24 V, temos:

U = E - r · i 24 = 36 – 2,5 · i 2,5.i = 36 – 24 i = 12/2,5 = 4,8 A.

A potência lançada no circuito é a potência útil.

PU = U.i = 24.4,8 = 115,2 W.

 

24. Uma bateria de fem 16 V e de resistência interna 3 Ω é ligada a um resistor de 5 Ω. Determine a energia elétrica transformada em térmica no resistor em 1 minuto.

Sendo E = 36 V; r = 3 Ω, R = 5 Ω e ∆t = 1 min = 60 s, temos:

E = (r + R) . i 16 = (3 + 5) . i i = 16/8 = 2 A.

EELÉTRICA = P.∆t = R.i2.∆t = 5.22.60 = 5.4.60 = 1200 J.

 

25. Um gerador com fem igual a 20 V e resistência interna de 0,5 Ω está conectado a um circuito elétrico simples, contendo apenas um resistor de 4,5 Ω. Determine:

a) a potência elétrica total;

b) a potência útil;

c) a potência dissipada dentro do próprio gerador;

d) O rendimento do gerador.

Sendo E = 20 V; r = 0,5 Ω e R = 4,5 Ω, temos:

E = (r + R) . i 20 = (0,5 + 4,5) . i i = 20/5 = 4 A.

U = E – r.i = 20 – 0,5.4 = 20 – 2 = 18 V.

a) PT = E.i = 20.4 = 80 W.

b) PU = U.i = 18.4 = 72 W.

c) Pd = r.i2 = 0,5.(4)2 = 0,5.16 = 8 W.

ou

PT = PU + Pd → 80 = Pd + 72 → Pd = 80 – 72 = 8 W.

d) η = PU/PT = 72/80 = 0,9 = 90 % ou η = U/E = 18/20 = 0,9 = 90 %.

 

26. Uma lâmpada ligada a uma pilha apresentava certa intensidade luminosa. Verificou-se, com o decorrer do tempo, que a intensidade da lâmpada diminuiu gradualmente. Baseando-se nessa informação, Podemos concluir com o decorrer do tempo que

a) A f.e.m. de uma pilha aumentou com o tempo de uso.

b) Com o uso prolongado, o valor da resistência interna da pilha diminui.

c) Em virtude do aumento da resistência elétrica, a voltagem da pilha aumenta.

d) A queda na voltagem acarreta diminuição na corrente elétrica através da lâmpada havendo diminuição no brilho da lâmpada.

a) errada.

A f.e.m. de uma pilha não se altera com o tempo de uso.

b) errada.

Com o uso prolongado, o valor da resistência interna da pilha aumenta.

c) errada.

Em virtude do aumento em r, a voltagem VAB da pilha diminui.

d) correta. Se a corrente elétrica diminui, logo o seu brilho também.

 

27. (ESPCEX-SP) A pilha de uma lanterna possui uma força eletromotriz de 1,5 V e resistência interna de 0,05 Ω. O valor da tensão elétrica nos polos dessa pilha quando ela fornece uma corrente elétrica de 1,0 A a um resistor ôhmico é de:

a) 1,45 V.     b) 1,30 V.     c) 1,25 V.     d) 1,15 V.     e) 1,00 V

Sendo E = 1,5 V; r = 0,05 Ω e i = 1,0 A, temos:

U = E – r.i = 1,5 – 0,05.1 = 1,5 – 0,05 = 1,45 V.

 

28. Em uma pequena lanterna é usada uma pilha, cuja f.e.m. é 1,5 V, que fornece à lâmpada uma corrente constante de 100 mA. Supondo que a lâmpada permaneça acesa durante 2,0 horas, determine a energia química da pilha que se transforma em energia elétrica durante esse tempo.

Sendo U = 1,5 V; Δt = 2 h = 7200 s e i = 100 mA = 0,1 A, temos:

E = P.Δt = U.i.Δt = 1,5.7200.0,1 = 1080 J.

 

29. Uma pilha tem fem igual a 1,5 V e resistência interna igual a 0,1 Ω. Se ela for ligada a uma lâmpada de resistência igual a 0,4 Ω, qual será a ddp entre seus terminais?

Sendo E = 1,5 V; r = 0,1 Ω e R = 0,4 Ω, temos:

E = (r + R) . i 1,5 = (0,1 + 0,4) . i i = 1,5/0,5 = 3 A.

U = R.i = 0,4 · 3 U = 1,2 V

 

30. Ligando os terminais de uma bateria por um cabo curto e grosso de cobre, a corrente que percorre o cabo tem intensidade de 200 A. Sabendo que a diferença de potencial entre os terminais da bateria quando em circuito aberto vale 20 V, calcule sua resistência interna.

r = E/iCC = 20/200 = 0,1 Ω.

 

31. (UFPE) Uma pequena lanterna utiliza uma pilha do tipo AA. A pilha tem resistência interna r = 0,25 Ω e fornece uma força eletromotriz de ε = 1,5 V. Calcule a energia dissipada pela lâmpada, de resistência elétrica R = 0,5 Ω, quando esta é ligada durante Δt = 30 s. Obtenha o resultado em J.

a) 60     b) 70     c) 80     d) 90

Sendo E = 1,5 V; r = 0,25 Ω, R = 0,5 Ω e ∆t = 30 s, temos:

E = (r + R) . i 1,5 = (0,25 + 0,5) . i i = 1,5/0,75 = 2 A.

EELÉTRICA = P.∆t = R.i2.∆t = 0,5.22.30 = 0,5.4.30 = 60 J.

 

32. Em um laboratório, uma bateria foi ligada a um reostato. Um voltímetro, ligado entre os polos A e B, fornecia o valor da voltagem VAB entre esses polos, e um amperímetro permitia determinar o valor da corrente i fornecida pela bateria. Diminuindo gradativamente a resistência externa por meio do reostato, o amperímetro acusava aumento em i, enquanto o voltímetro mostrava que VAB diminuía. Quando registrava i = 0, VAB era igual a 6 V, quando i = 2 A o valor de VAB passou a ser 5 V, de tal forma que a cada aumento de 2 ámperes, diminuía 1 V. Determine o valor da fem e da resistência interna da bateria.

Quando i = 0, E = VAB = 6 V.

Quando i = 2 A, VAB = 5 V, temos:

U = E – r.i → 5 = 6 – r.2 → 2.r = 6 – 5 → r = 1/2 = 0,5 Ω.

 

33. Geradores são dispositivos que convertem energia de outra modalidade em energia elétrica, e a relação entre a diferença de potencial — ddp (U) — entre seus terminais e a corrente (i) que o atravessa é matematicamente expressa por:

U = E – r.i,

sendo E sua força eletromotriz e r sua resistência interna. Baterias operam como geradores, pois transformam energia química em elétrica. Ensaios experimentais foram realizados em uma bateria de automóvel, apresentando os resultados relacionados abaixo:

U = 8 V → i = 1 A

U = 6 V → i = 2 A

U = 4 V → i = 3 A

Fundamentados nesses dados, podemos afirmar que a fem e a resistência interna da bateria valem:

Quando i = 1 A, U = 8 V, temos:

U = E – r.i → 8 = E – r.1 → E = 8 + r.

Quando i = 2 A, U = 6 V, temos:

U = E – r.i → 6 = E – r.2 → E = 6 + 2r.

Igualando as duas equações, temos:

6 + 2r = 8 + r → 2r – r = 8 – 6 → r = 2 Ω.

Substituindo o valor de r em uma das equações. Temos:

E = 8 + r = 8 + 2 = 10 V.

Outra maneira de resolver.

Percebemos que a cada aumento de 2 àmperes diminuía 1 V e que a corrente elétrica começou com 1 A, logo para i = 0 o valor de U seria 10 V, sendo assim E = U = 10 V. Dessa forma substituindo na equação dada para i = 1 A e U = 8 V, temos:

U = E – r.i → 8 = 10 – r.1 → r = 10 – 8 → r = 2 Ω.

 

34. (UFBA) Nos terminais de um gerador que alimenta um circuito, a ddp passa de 8 V para 5 V, quando a intensidade da corrente que atravessa o gerador passa de 2 A para 5 A. Determine, em ampères, a intensidade da corrente que passa pelo gerador no momento em que a potência transferida para o circuito for máxima.

Quando i = 2 A, U = 8 V, temos:

U = E – r.i → 8 = E – r.2 → E = 8 + 2r.

Quando i = 5 A, U = 5 V, temos:

U = E – r.i → 5 = E – r.5 → E = 5 + 5r.

Igualando as duas equações, temos:

5 + 5r = 8 + 2r → 5r – 2r = 8 – 5 → 3r = 3 → r = 3/3 = 1 Ω.

Substituindo o valor de r em uma das equações. Temos:

E = 8 + 2r = 8 + 2.1 = 8 + 2 = 10 V.

Outra maneira de resolver.

U = 10 V → i = 0 A

U = 8 V → i = 2 A

U = 5 V → i = 5 A

Percebemos que a cada aumento de 2 ámperes diminuía 1 V sendo assim E = U = 10 V. Dessa forma substituindo na equação dada para i = 2 A e U = 8 V, temos:

U = E – r.i → 8 = 10 – r.2 → 2r = 10 – 8 → r =  2/2 = 2 Ω.

 

Para a máxima transparência de energia, o gerador é percorrido por uma corrente igual à metade de sua corrente de curto-circuito (iCC). Logo:

iCC = E/r = 10/1 = 10 A.

i = iCC/2 = 10/2 = 5 A.

 

35. (PUC-SP) Dispõe-se de uma pilha de força eletromotriz 1,5 V que alimenta duas pequenas lâmpadas idênticas, de valores nominais 1,2 V – 0,36 W. Para que as lâmpadas funcionem de acordo com suas especificações, a resistência interna da pilha deve ter, em ohm, um valor de, no mínimo:

a) 0,1     b) 0,2     c) 0,3     d) 0,4    e) 0,5

Sendo E = 1,5 V; U = 1,2 V e P = 0,36 W, temos:

P = U.i → 0,36 = 1,2.i → i = 0,36/1,2 = 0,3 A.

Assim, considerando-se o gerador alimentando as duas pilhas: i = 2.0,3 = 0,6 A.

U = E – r.i → 1,2 = 1,5 – r.0,6 → 0,6.r = 1,5 – 1,2 → r = 0,3/0,6 = 0,5 Ω.

 

36. (UFMG) Uma bateria, de força eletromotriz igual a 12 V, tendo resistência interna de 0,5 Ω, está ligada a um resistor de 5,5 Ω. A tensão nos terminais da bateria e a corrente no circuito são:

a) 11 V e 1 A    b) 11 V e 2 A    c) 11 V e 3 A    d) 12 V e 1 A    e) 12 V e 2 A

Sendo E = 12 V; r = 0,5 Ω e R = 5,5 Ω, temos:

E = (r + R) . i 12 = (0,5 + 5,5) . i i = 12/6 = 2 A.

U = E – r.i = 12 – 0,5.2 = 12 – 1 = 11 V.

 

37. (Fatec-SP) Um rádio utiliza 4 pilhas de 1,5 V e resistência interna de 0,5 Ω cada uma. Considerando que as pilhas estão associadas em série, a fem e a resistência equivalente são, respectivamente:

a) 1,5 V e 2,00 Ω  

b) 6,0 V e 0,75 Ω  

c) 6,0 V e 0,25 Ω   

d) 1,5 V e 0,50 Ω  

e) 6,0 V e 2,00 Ω

EEQ = 4.E = 4.1,5 = 6 V

rEQ = 4r = 4.0,5 = 2 Ω.

 

38. (UFRS) Um gerador possui uma força ele­tro­mo­triz de 10 V. Quando os terminais do gerador estão conectados por um condutor com resistência desprezível, a intensidade da corrente elétrica no resistor é 2 A. Com base nessas informações, analise as seguintes afirmativas.

I. Quando uma lâmpada for ligada aos terminais do gerador, a intensidade da corrente elétrica será 2 A.

II. A resistência interna do gerador é 5 Ω.

III. Se os terminais do gerador forem ligados por uma resistência elétrica de 2 Ω, a diferença de potencial elétrico entre eles será menor do que 10 V.

Quais afirmativas estão corretas?

a) apenas I    b) apenas II    c) apenas I e II    d) apenas II e III    e) I, II e III

I. Errada. Supondo uma lâmpada em perfeito estado, sua resistência interna é diferente de zero.

II. Correta. r = E/iCC = 10/2 = 5 Ω.

III. Correta.

Sendo E = 10 V; r = 5 Ω e R = 2 Ω, temos:

E = (r + R) . i 10 = (5 + 2) . i i = 10/7 = 1,42 A.

U = E – r.i = 10 – 5.1,42 = 10 – 7,1 = 2,9 V que será menor que 10 V. Vale lembrar que nos geradores U < E, logo U < 10 V.

 

39. Um gerador de eletricidade tem por finalidade:

a) transformar energia elétrica em calor.

b) transformar energia não elétrica em energia elétrica.

c) criar energia elétrica.

d) transformar energia elétrica em energia mecânica.

e) transformar energia elétrica em energia química.

 

40. (Mackenzie-SP) Uma pilha possui uma força eletromotriz de 2,0 V e uma resistência interna de 1,0 Ω. Se alimentarmos, com essa pilha, uma resistência de 4,0 Ω, teremos:

a) uma tensão de 1,6 V entre os bornes (polos) da pilha.

b) uma tensão de 2,0 V entre os bornes da pilha.

c) uma tensão de 0,4 V entre os bornes da pilha.

d) uma corrente de 0,5 A na resistência externa.

e) uma corrente de 0,5 A na resistência interna.

Sendo E = 2 V; r = 1 Ω e R = 4 Ω, temos:

E = (r + R) . i 2 = (1 + 4) . i i = 2/5 = 0,4 A.

U = E – r.i = 2 – 1.0,4 = 2 – 0,4 = 1,6 V

 

41. (FAAP-SP) Um gerador de eletricidade apresenta as seguintes características: força eletromotriz 100 V e resistência interna 4 Ω. Calcule a intensidade máxima da corrente elétrica que esse gerador pode fornecer.

iCC = E/r = 100/4 = 25 A.

 

42. Uma pilha, quando ligada a um resistor de 1,0 Ω, é percorrida por uma corrente de 1,0 A e, quando ligada a outro resistor, de 0,60 Ω, é percorrida por outra corrente, de 1,5 A. Determine a força eletromotriz e a resistência interna da pilha.

Quando R = 1 Ω, i = 1 A, temos:

E = (r + R) . i E = (r + 1) . 1 E = r + 1.

Quando R = 0,6 Ω, i = 1,5 A, temos:

E = (r + R) . i E = (r + 0,6) . 1,5 E = 1,5.r + 0,9.

Igualando as duas equações, temos:

1,5r + 0,9 = r + 1 → 1,5r – r = 1 – 0,9 → 0,5.r = 0,1 → r = 0,1/0,5 = 0,2 Ω.

Substituindo o valor de r em uma das equações. Temos:

E = r + 1 = 0,2 + 1 = 1,2 V.

 

43. Um gerador, quando ligado a um resistor de resistência 2,0 Ω, é percorrido por uma corrente de intensidade 4,0 A. A corrente de curto-circuito do gerador tem intensidade 6,0 A. Determine a fem E e a resistência interna r do gerador.

Quando R = 2 Ω, i = 4 A, temos:

E = (r + R) . i E = (r + 2) . 4 E = 4.r + 8.

Quando iCC = 6 A, temos:

iCC = E/r 6 = E/r E = 6.r.

Igualando as duas equações, temos:

6r = 4r + 8 → 6r – 4r = 8 → 2.r = 8 → r = 8/2 = 4 Ω.

Substituindo o valor de r em uma das equações. Temos:

E = 6r = 6.4 = 24 V.

 

44. (UF-RN - Adaptada) O poraquê (Electrophorus electricus), peixe comum nos rios da Amazônia, é capaz de produzir corrente elétrica por possuir células especiais chamadas eletroplacas. Essas células, que atuam como baterias fisiológicas, estão dispostas em 140 linhas ao longo do corpo do peixe, tendo 5 000 eletroplacas por linha. Essas linhas se arranjam da forma de uma associação em paralelo. Cada eletroplaca produz uma força eletromotriz E = 0,15 V e tem resistência interna r = 0,25 Ω. A água em torno do peixe fecha o circuito. Se a resistência da água for R = 800 Ω, o poraquê produzirá uma corrente elétrica de intensidade igual a:

a) 8,9 A      b) 6,6 mA      c) 0,93 A      d) 7,5 mA

Para as células voltaicas em série, podemos calcular a f.e.m. equivalente:

ES = 5000.E = 5000.0,15 = 750 V

rS = 5000.r = 5000.0,25 = 1250 Ω

Para as células voltaicas em paralelo, podemos calcular a f.e.m. e a resistência interna equivalentes:

EEQ = 750 V (As fem são iguais em paralelo)

rEQ = 1250/140 = 8,9 Ω.

Outra maneira

EEQ = 5000.E = 5000.0,15 = 750 V

rEQ = 5000.r/140 = 5000.0,25/140 = 1250/140 = 8,9 Ω.

EEQ = (rEQ + R) . i 750 = (8,9 + 800) . i i = 750/808,9 = 0,927 A = 0,93 A.

 

45. (Unesp 2020)  Na maioria dos peixes elétricos as descargas são produzidas por órgãos elétricos constituídos por células, chamadas eletroplacas, empilhadas em colunas. Suponha que cada eletroplaca se comporte como um gerador ideal.

Suponha que o sistema elétrico de um poraquê, peixe elétrico de água doce, seja constituído de uma coluna com 5000 eletroplacas associadas em série, produzindo uma força eletromotriz total de 600 V.

Considere que uma raia-torpedo, que vive na água do mar, possua um sistema elétrico formado por uma associação em paralelo de várias colunas, cada uma com 750 eletroplacas iguais às do poraquê, ligadas em série, constituindo mais da metade da massa corporal desse peixe.

Desconsiderando perdas internas, se em uma descarga a raia-torpedo conseguir produzir uma corrente elétrica total de 50 A durante um curto intervalo de tempo, a potência elétrica gerada por ela, nesse intervalo de tempo, será de

a) 3500 W.     b) 3000 W     c) 2500 W     d) 4500 W     e) 4000 W  

Do sistema elétrico do poraquê, podemos determinar a ddp de uma única eletroplaca:

5000.U = 600 U = 600/5000 = 0,12 V.

Logo, a raia-torpedo terá uma força eletromotriz total de:

E = 0,12.750 = 90 V.

Portanto, a potência elétrica gerada por ela é de:

P = E.i = 90.50 = 4500 W.

 

46. Uma espécie de peixe-elétrico da Amazônia, o Poraquê, de nome científico Electrophorous electricus, pode gerar diferenças de potencial elétrico (ddp) entre suas extremidades, de tal forma que seus choques elétricos matam ou paralisam suas presas. Aproximadamente metade do corpo desse peixe consiste de células que funcionam como eletrocélulas. Um circuito elétrico de corrente contínua, consiste em 150 ramos em paralelos e cada ramo com 5000 eletrocélulas, simulando um circuito gerador de ddp dessa espécie. Cada eletrocélula consiste em um resistor de resistência R = 7,5 W e de uma bateria de fem E. Sabendo-se que, com uma ddp de 750 V entre as extremidades A e B, o peixe gera uma corrente i = 1,0 A, a fem ε em cada eletrocélula, em volts, é

a) 0,35.    b) 0,25.    c) 0,20.   d) 0,15.    e) 0,05.

Sendo VAB = 750 V; R = 7,5 Ω, i = 1 A e N = 5000 eletrocélulas, temos:

A corrente em cada ramo vale: i = 1/150 A.

Do sistema elétrico do poraquê, podemos determinar a ddp de uma única eletroplaca:

5000.U = 750 U = 750/5000 = 0,15 V.

U = E – R.i → 0,15 = E – 7,5.(1/150) → 0,15 = E – 7,5/150 → 0,15  = E – 0,05 → E = 0,15 + 0,05 =  0,20 V.

 

47. O Electrophorus electricus, popularmente conhecido por poraquê ou treme-treme, é um peixe carnívoro de água doce encontrado na Bacia Amazônica. 

Esse peixe é capaz de liberar uma forte descarga elétrica, imobilizando e até matando suas presas ou agressores. Isso é possível porque, logo após sua cabeça, estende-se uma série de células, conectadas entre si, até a cauda. Essa série de células permite que a cabeça desse peixe tenha carga positiva enquanto a extremidade de sua cauda tenha carga negativa.

Assinale a alternativa que apresenta um objeto do cotidiano que tem características comparáveis às desse peixe.

a) Autofalante.  

b) Motor elétrico.  

c) Bateria de carro.  

d) Ferro de passar roupas.  

e) Lâmpada incandescente. 

 

48. (UECE) Uma pilha de f.e.m. igual a 3,6 V tem uma carga inicial de 600 mA.h. Supondo que a diferença de potencial entre os polos da pilha permaneça constante até que a pilha esteja completamente descarregada, o tempo (em horas) que ela poderá fornecer energia à taxa constante de 1,8 W é de:

a) 2,4       b) 1,2      c) 3,6      d) 7,2 

Sendo a ddp U = 3,6 V, a intensidade de corrente vale:

i = P/U = 1,8/3,6 = 0,5 A.

Como a capacidade de carga da bateria é dada por Q = 600 mA.h = 0,6 A.h, ela poderá se descarregar em:

Δt = Q/i = 0,6/0,5 = 1,2 h.

 

49. Para garantir a manutenção elétrica preventiva de um automóvel, uma pessoa deseja substituir a bateria (gerador de f.e.m.) do mesmo. O manual de funcionamento apresenta valores para a voltagem relacionando com a corrente elétrica, obedecendo a equação do gerador U = E – r.i.

U = 8 V → i = 2 A

U = 6 V → i = 4 A

U = 3 V → i = 7 A

A alternativa correta que mostra os valores de fem, em volts, e resistência interna, em ohm, da bateria é:

a) E = 10 V e r = 1 Ω 

b) E = 12 V e r = 2 Ω 

c) E = 14 V e r = 5 Ω  

d) E = 10 V e r = 2 Ω 

Quando i = 1 A, U = 8 V, temos:

U = E – r.i → 8 = E – r.2 → E = 8 + 2r.

Quando i = 2 A, U = 6 V, temos:

U = E – r.i → 6 = E – r.2 → E = 6 + 4r.

Igualando as duas equações, temos:

6 + 4r = 8 + 2r → 4r – 2r = 8 – 6 → 2r = 2 → r = 2/2 = 1 Ω.

Substituindo o valor de r em uma das equações. Temos:

E = 8 + 2r = 8 + 2.1 = 8 + 2 = 10 V.

 

50. (UNESP adaptada) O poraquê ( Electrophorus electricus ) é um peixe provido de células elétricas (eletrócitos) dispostas em série, enfileiradas em sua cauda. Cada célula tem uma fem = 60 mV (0,060V). Num espécime típico, esse conjunto de células é capaz de gerar tensões de até 480 V, com descargas que produzem correntes elétricas de intensidade máxima de até 1,0 A. Qual a potência elétrica máxima que o poraquê é capaz de gerar e quantas células elétricas há na cauda desse peixe?

N.E = U N.60.10-3 = 480 N = 480/60.10-3 = 8.103 = 8000 células.

P = U.i = 480.1 = 480 W.

 

51. (ITA) Uma bateria composta por 50 células voltaicas em série é carregada por uma fonte de corrente contínua ideal de 220 V. Cada célula tem uma força eletromotriz de 2,30 V e resistência interna de 0,100 Ω. Sendo a corrente de carregamento de 6,00 A, indique o valor da resistência extra que deve ser inserida em série com a fonte.

a) 23,0 Ω     b) 36,6 Ω      c) 12,5 Ω     d) 5,00 Ω     e) 19,2 Ω

Para as células voltaicas em série, podemos calcular a f.e.m. e a resistência interna equivalentes:

EEQ = 50.E = 50.2,3 = 115 V

rEQ = 50.r = 50.0,1 = 5 Ω.

Aplicando a lei de Pouillet, temos:

U - EEQ = (rEQ + R) . i 220 - 115 = (5 + R) . 6 6.R + 30 = 105 6.R = 105 – 30 6.R = 75 R = 75/6 = 12,5 Ω.

 

52. (UEM adaptada) Não é lenda: os peixes elétricos existem e têm, sim, a capacidade de dar choques até com alta voltagem. Existem no Brasil e são conhecidos também como “poraquê” (em tupi, significa “o que coloca para dormir”). Sobre o assunto, assinale o que for correto.

a) As escamas do poraquê detectam os estímulos ambientais e os convertem em energia mecânica.

b) O poraquê pode ser comparado a uma pilha.

c) A corrente elétrica que o poraquê gera é do tipo alternada.

d) Ao serem estimuladas, as células especializadas do poraquê descarregam simultaneamente um potencial de ação diferente ao dos neurônios.

e) As células especializadas se posicionam como baterias em paralelo, assim somam seus potenciais, liberando uma descarga considerável.

a) Errada. Os estímulos são convertidos em energia elétrica.

b) Correta. O poraquê possui células musculares modificadas que produzem corrente elétrica.

c) Errada. Assim como a pilha, a corrente gerada pelo poraquê é do tipo contínua.

d) Errada. Ambas as células produzem impulsos elétricos.

e) Errada. As células se posicionam como baterias em série.

 

53. O peixe elétrico que vive nos rios da Amazônia mata suas presas através de um forte choque, fazendo com que elas sejam atravessadas por correntes elétricas letais. O peixe elétrico tem 140 fileiras iguais de baterias e resistências, formando um circuito elétrico fechado. O peixe é representado por uma força eletromotriz (fem) equivalente Eeq = 800V e uma resistência interna equivalente req = 10 Ω. Sabendo que a resistência da presa é R = 790 Ω e funciona como o resistor externo desse circuito.

a) Qual a corrente que atravessa a presa?

b) Por que o peixe elétrico não morre também no processo?

a) EEQ = (rEQ + R) . i 800 = (10 + 790) . i i = 800/800 = 1 A.

b) Devido ao arranjo em fileiras, a corrente i se divide em 140 caminhos, ipeixe = 1/140 = 0,007 A = 7 mA. Como a corrente em cada caminho é baixa, o peixe não é afetado.

 

54. (UERJ – ADAPTADA) Alguns animais, como o peixe elétrico, conseguem gerar corrente elétrica pela simples migração de íons de metais alcalinos através de uma membrana. O órgão elétrico desse peixe é formado por células chamadas de eletroplacas, que são similares às musculares, mas não se contraem. Essas células são discos achatados, nos quais uma das superfícies é inervada por terminações nervosas colinérgicas. Quando estimuladas, apenas a superfície inervada é despolarizada. Milhares de eletroplacas empilham-se em série formando conjuntos que, por sua vez, se dispõem em paralelo. Admita as seguintes condições:

• cada conjunto de eletroplacas em série é formado por 5000 células e existem 5 desses conjuntos em paralelo;

• esses 5 conjuntos em paralelo podem gerar uma intensidade total de corrente elétrica igual a 0,5 A.

• A ddp produzida por cada célula é de 150 mV.

 

Nesse caso, a potência máxima, em watts, que cada conjunto pode fornecer é igual a: a) 50.     b) 75.    c) 150.     d) 750.     e) 1000.

A ddp produzida por cada célula é de 150 mV (0,15 V). Como existem 5000 células em série, a ddp obtida é de U = 5000.0,15 = 750 V.

A potência máxima que os conjuntos podem fornecer é dada por:

P = U.i = 750.0,5 = 375 W.

Para cada conjunto, temos:

P = 375/5 = 75 W.  

 

55. Um perigo para os mergulhadores em rios e oceanos é o contato com peixes elétricos. Sabe-se que essa espécie produz eletricidade a partir de células biológicas (eletroplacas) que funcionam como baterias elétricas. Certos peixes elétricos encontrados na América do Sul contêm um conjunto de eletroplacas organizadas de forma análoga ao circuito elétrico representado na figura acima. Existem, ao longo do corpo deles, 150 linhas horizontais, com 5.000 eletroplacas por linha. Cada eletroplaca tem uma força eletromotriz — E — de 0,15 V e uma resistência elétrica — R — interna de 0,30 Ω. A resistência da água — Rágua — em torno do peixe deve ser considerada igual a 740 Ω. Com base nessas informações, calcule uma das seguintes quantidades, desprezando, para a marcação na Folha de Respostas, a parte fracionária do resultado final obtido após efetuar todos os cálculos solicitados.

a) O número total de eletroplacas do peixe elétrico, expressando a quantidade calculada em milhares de eletroplacas.

b) A resistência equivalente em cada linha de eletroplacas, em ohms,

c) A resistência equivalente do peixe elétrico, observada entre os pontos A e B, em ohms.

d) A potência dissipada no peixe elétrico, em watts, quando este está submerso na água.

a) n = 5.000.150 = 750.000 n = 750 mil eletroplacas

b) Req. = 5.000.r Req. = 5.000.0,30 Req. = 1.500 Ω.

c) RTOTAL = Req/150 = 1500/150 = 10 Ω.

d) EEQ = 5000.0,15 = 750 V.

EEQ = (RTOTAL + R) . i 750 = (10 + 740) . i i = 750/750 = 1 A.

P = RTOTAL . i2 = 10.12 = 10.1 = 10 W.

 

56. (UNIFOR-CE) Um gerador de fem E = 100 V e resistência interna r = 2,0 Ω alimenta um resistor ôhmico de resistência elétrica R. Sabendo-se que o rendimento do gerador, na situação descrita, é de 80%, o valor de R, em ohms, é:

a) 2,0     b) 4,0      c) 8,0     d) 20     e) 40

O rendimento do gerador é de η = 80%.

η = U/E 0,8 = U/100 U = 0,8.100 = 80 V.

U = E - r · i 80 = 100 – 2 · i 2.i = 100 – 80 i = 20/2 = 10 A.

R = U/i = 80/10 = 8 Ω.

 

57. (MACKENZIE) Em determinada experiência, liga-se um gerador de f.e.m. igual a 120V e resistência interna 100 a um resistor de resistência R. Nessas condições, observa-se que o rendimento do gerador é de 60%. O valor da resistência R é

a) 3 Ω.     b) 6 Ω.     c) 9 Ω.    d) 12 Ω.     e) 15 Ω.

O rendimento do gerador é de η = 60%.

η = U/E 0,6 = U/120 U = 0,6.120 = 72 V.

U = E - r · i 72 = 120 – 10 · i 10.i = 120 – 72 i = 48/10 = 4,8 A.

R = U/i = 72/4,8 = 15 Ω.

 

58. (UCDB-MS) O corpo do peixe-elétrico, que habita as águas dos rios da região Amazônica, pode ser comparado com um gerador de força eletromotriz de 729 V e de resistência interna de 10 Ω. Sendo 800 Ω a resistência elétrica oferecida pela água, a intensidade da corrente elétrica que eletrifica a água nas vizinhanças do peixe é igual a

a) 0,5 A     b) 0,7 A     c) 0,9 A     d) 1,0 A     e) 1,2 A

E = (r + R) . i 729 = (10 + 800) . i i = 729/810 = 0,9 A.

 

59. Quando um gerador está ligado em um resistor apenas — esse resistor é um reostato (aparelho de resistência variável), a equação de sua potência útil será:

P = ε · i - r · i2

em que ε é a força eletromotriz, em volts, e r é a resistência interna do gerador. Determine a potência útil de um gerador de fem igual a 40 V e resistência interna de 2 Ω ao ser submetido a uma corrente elétrica de 3 A.

P = ε · i - r · i2 = 40.3 – 2.32 = 120 – 2.9 = 120 – 18 = 102 W.

 

60. A função do gerador de energia elétrica é fornecê-la ao circuito que ele alimenta. Essa energia é fruto da conversão de alguma modalidade de energia não elétrica em energia elétrica. Associe os tipos de geradores conforme seu uso.

a) gerador mecânico                           I. Termopar

b) gerador luminoso                            II. Fotômetro de máquina fotográfica

c) gerador químico                              III. Gerador de usina hidrelétrica

d) gerador térmico                               IV. Bateria

e) gerador eólico                                 V. Turbina eólica

a-III, b-II, c-IV, d-I, e-V.

 

61. (UFAC) Na bateria de um veículo existem as seguintes características: 12 V e 60 A.h (ampère-hora). Os quatro faróis desse veículo foram deixados acesos. A potência da lâmpada de cada farol é de 60 W. Em quanto tempo depois de acesos os faróis a bateria poderá se descarregar completamente?

a) 1 h     b) 2 h     c) 4 h     d) 3 h     e) 12 h

A potência consumida pelos quatro faróis acesos vale:

P = 4.60 = 240 W.

Sendo a ddp U = 12 V, a intensidade de corrente vale: i = P/U = 240/12 = 20 A.

Como a capacidade de carga da bateria é dada por Q = 60 A.h, ela poderá se descarregar em:

Δt = Q/i = 60/20 = 3 h.

 

62. (UFPB) As baterias apresentam certa especificação a respeito de sua capacidade de fornecer corrente elétrica. Essa informação é dada em A 3 h (ampère- -hora) e indica que a carga armazenada capacita-a para fornecer certo valor de corrente elétrica, durante uma hora, até ficar totalmente descarregada. Uma bateria de 30 A 3 h é utilizada por um grupo de pessoas, acampadas numa praia, para acender duas lâmpadas em paralelo, cujas especificações são: potência de 22,5 W e resistência de 10 ohms. O tempo de uso da bateria, em horas, sem recarga, para manter as lâmpadas acesas, vale:

a) 10     b) 15     c) 20    d) 30     e) 25

Cada lâmpada dissipa 22,5 W de potência e tem resistência de 10 Ω. Como são associadas em paralelo, a resistência Rp delas é dada por:

Rp = 10/2 = 5,0 Ω.

A potência dissipada pelo conjunto é: P = 2.22,5 = 45 W.

Assim: P = Rp.i² 45 = 5.i² i2 = 45/5 i2 = 9 i = 3,0 A.

Para a bateria ΔQ = 30 A.h, temos:

Δt = Q/i = 30/3 = 10 h.

 

63. (FCC-SP) A força eletromotriz de uma bateria é:

a) a força elétrica que acelera os elétrons.

b) igual à tensão elétrica entre os polos da bateria quando a eles está ligado um resistor de resistência elétrica igual à resistência interna da bateria.

c) a força dos motores elétricos ligados à bateria.

d) igual à tensão elétrica entre os bornes da bateria enquanto eles estão em aberto.

e) igual ao produto da resistência interna pela corrente elétrica.

Sendo i = 0, resulta U = E.

 

64. O poraquê é um peixe elétrico que vive nas águas amazônicas. Ele é capaz de produzir descargas elétricas elevadas pela ação de células musculares chamadas eletrócitos. Cada eletrócito pode gerar uma diferença de potencial de cerca de 0,14 V. Um poraquê adulto possui milhares dessas células dispostas em série que podem, por exemplo, ativar-se quando o peixe se encontra em perigo ou deseja atacar uma presa. A corrente elétrica que atravessa o corpo de um ser humano pode causar diferentes danos biológicos, dependendo de sua intensidade e da região que ela atinge. Considere um poraquê que, com cerca de 8000 eletrócitos, produza uma descarga elétrica sobre o corpo de uma pessoa. Sabendo que a resistência elétrica da região atingida pela descarga é de 6000 Ω, calcule a corrente elétrica que passa pelo corpo humano.

U = 0,14.8000 = 1120 V.

i = U/R = 1120/6000 = 0,187 A = 187 mA.

 

65. (AFA) ligando-se um resistor de 0,10 Ω a uma bateria com fem de 1,5 V, têm-se uma potência dissipada no resistor de 10 W. A diferença de potencial, em volts, e a resistência interna da bateria, em Ω, são, respectivamente:

a) 1 e 0,05    b) 1 e 0,005    c) 10 e 0,05    d) 10 e 0,005

P = r.i2 10 = 0,1.i² i2 = 10/0,1 i2 = 100 i = 10 A.

U = R.i = 0,1.10 = 1 V.

U = E – r.i → 1 = 1,5 – r.10 → 10.r = 1,5 – 1 → r = 0,5/10 = 0,05 Ω.

 

66. A maioria dos aparelhos usados em medicina operam com baixa tensão. Um médico precisa colocar uma bateria em um medidor de pressão arterial e usa um gerador de tensão contínua de resistência interna 1,0 Ω que tem rendimento de 80% quando por ele passa uma corrente de 5 A. A fem desse gerador é:

a)  5 V     b) 10 V     c) 15 V     d) 20 V     e) 25 V

η = 1 – r.i/E → 0,8 = 1 – 1.5/E → 5/E = 1 – 0,8 → 5/E = 0,2 → 0,2.E = 5 → E = 5/0,2 = 25 V.