Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre Show Cálculo de correntes elétricas, tensões e potências elétricas em circuitos mistos 01-(UNESP-SP) A figura representa uma associação de três resistores, todos com a mesma resistência R. a) Denominando UAB e UBC, respectivamente, as tensões entre A e B e B e C, quando a associação está ligada a uma bateria, determine a razão UBC/UAB b) Sabendo que a potência dissipada no resistor colocado entre B e C é igual a 1,2W, determine a potência dissipada em cada um dos outros dois resistores. 02-(MACKENZIE-SP) No trecho de circuito a seguir, L1 e L2 são lâmpadas de valores nominais (80W,20V) e (36W,12V), respectivamente: Determine o valor da resistência R que faz L2 ter brilho normal. Suponha L1 operando conforme as especificações. 03-(FATEC-SP) No circuito elétrico representado no esquema abaixo, a corrente no resistor de 6Ω é de 4A e no de 12Ω é de 2A. Nessas condições, a resistência do resistor R e a tensão U aplicada entre os pontos C e D valem, respectivamente: a) 6 Ω e 42V b) 2 Ω e 36V c) 12 Ω e 18V d) 8 Ω e 5V e) 9 Ω e 72V 04-(ITA-SP) Determine a intensidade da corrente que atravessa o resistor R2 da figura, quando a tensão entre os pontos P e Q for igual a V e as resistências R1, R2 e R3 forem iguais a R. 05-(UFMA) A figura abaixo representa um circuito elétrico formado por associação de resistores, alimentados através de uma bateria de 12V. Determine a potência dissipada pelo resistor de 9Ω. 06-(UNICAMP-SP) Algumas residências recebem três fios da rede de energia elétrica, sendo dois fios correspondentes às fases e o terceiro ao neutro. Os equipamentos existentes nas residências são projetados para serem ligados entre uma fase e o neutro (por exemplo, uma lâmpada) ou entre duas fases (por exemplo, um chuveiro). Considere o circuito abaixo, que representa, de forma muito simplificada, uma instalação elétrica residencial. As fases são representadas por fontes de tensão em corrente contínua e os equipamentos, representados por resistências. Apesar de simplificado, o circuito pode dar uma idéia das conseqüências de uma eventual ruptura do fio neutro. Considere que todos os equipamentos estejam ligados ao mesmo tempo. a) Calcule a corrente que circula pelo chuveiro. b) Qual é o consumo de energia elétrica da residência em kWh durante quinze minutos? c) Considerando que os equipamentos se queimam quando operam com uma potência 10% acima da nominal (indicada na figura), determine quais serão os equipamentos queimados caso o fio neutro se rompa no ponto A. 07-(UEL-PR) A corrente elétrica i1, indicada no circuito representado no esquema abaixo, vale 3,0 A. De acordo com as outras indicações do esquema, a diferença de potencial entre os pontos X e Y, em volts, vale: 08-(Olimpíada Brasileira de Física) Uma corrente de 0,10A passa pelo resistor de 25Ω, conforme indicado na figura abaixo. Qual é a corrente que passa pelo resistor de 80Ω? a) 0,10 A b) 0,20 A c) 0,30 A d) 0,40 A e) 0,50 A 09-(UNESP-SP) Um circuito com 3 resistores iguais é submetido a uma diferença de potencial V entre os pontos A e C, conforme mostra a figura. A diferença de potencial que se estabelece entre os pontos A e B é 10-(MACKENZIE-SP) No circuito a seguir, tem-se uma associação de lâmpadas idênticas, um amperímetro e um gerador elétrico, ambos considerados ideais. Quando a chave K está aberta, o amperímetro indica uma intensidade de corrente elétrica i. Se fecharmos a chave K, o amperímetro indicará uma intensidade de corrente elétrica a) 0,4 i b) 0,6 i c) 1,2 i d) 2,5 i e) 5,0 i 11-(FGV-SP) O circuito elétrico representado foi construído a partir de resistores de mesma resistência elétrica R. Supondo o gerador E ideal, a corrente elétrica total, i, fornecida ao circuito, é a) i = 0 b) i = (4E)/R c) i = 4RE d) i = E/(8R) e) i = (2R)/E 12-(PUC-RS) Um eletricista tem uma tarefa para resolver: precisa instalar três lâmpadas, cujas especificações são 60W e 110V, em uma residência onde a tensão é 220V. A figura a seguir representa os três esquemas considerados por ele. Analisando os elementos da figura, é correto concluir que, no esquema a) 1, todas as lâmpadas queimarão. b) 2, duas lâmpadas queimarão, e a outra terá seu brilho diminuído. c) 3, todas as lâmpadas terão seu brilho diminuído. d) 1, só uma das lâmpadas queimará, e as outras não acenderão. e) 2, duas lâmpadas exibirão brilho normal. 13-(PUC-SP) A figura a seguir representa um circuito elétrico no qual há – um gerador (G) ideal, de força eletromotriz 48 V – um resistor R2, de resistência elétrica 6Ω – um resistor R3, de resistência elétrica 8Ω – um resistor R4 e um resistor R1 ambos com mesmo valor de resistência. Se a diferença de potencial entre os pontos A e B é igual a 24 V, a resistência do resistor R1 é dada, em ohms, por um número a) menor do que 3. b) entre 3 e 6. c) entre 6 e 9. d) entre 9 e 12. e) maior do que 12. 14-(CFT-MG) A figura seguinte representa um circuito elétrico composto por uma fonte ideal e três resistores. Quando a corrente elétrica que passa no resistor de 2Ω é de 6 A, a potência dissipada pelo resistor de 6 Ω, em watts, é igual a: 15-(ITA-SP) No circuito representado na figura, têm-se duas lâmpadas incandescentes idênticas, L1 e L2 , e três fontes idênticas, de mesma tensão V. Então, quando a chave é fechada, a) apagam-se as duas lâmpadas. 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 lâmpadas aumenta. e) o brilho das duas lâmpadas permanece o mesmo. 16-(UNESP-SP) Um circuito contendo quatro resistores é alimentado por uma fonte de tensão, conforme figura. Calcule o valor da resistência R, sabendo-se que o potencial eletrostático em A é igual ao potencial em B. 17-(UFC) Considere o circuito mostrado na figura a seguir. Assinale a alternativa que contém, respectivamente, os valores da resistência R e da diferença de potencial entre os pontos a e b, sabendo que a potência dissipada no resistor de 5Ω é igual a 45W. a) 1 Ω e 5 V. b) 5 Ω e 15 V. c) 10 Ω e 15 V. d) 10 Ω e 30 V. e) 15 Ω e 45 V. 18-(UFRJ-RJ) Uma bateria ideal de força eletromotriz ε está ligada a um circuito como ilustra a figura a seguir. Calcule a diferença de potencial VA – VB entre os pontos terminais A e B em função de ε. 19-(UFRJ-RJ) Um aluno dispõe de três lâmpadas e uma fonte de tensão para montar um circuito no qual as lâmpadas funcionem de acordo com as especificações do fabricante. As características dos elementos do circuito e os símbolos a eles atribuídos são: – lâmpada 1: 100V, 40W e símbolo (figura 1) – lâmpada 2: 100V, 40W e símbolo (figura 2) – lâmpada 3: 200V, 40W e símbolo (figura 3) – fonte de tensão: 200V, considerada ideal, e símbolo (figura 4). Indique, por meio de um desenho, como o aluno deve montar o circuito e calcule, nesse caso, a potência total que as três lâmpadas consumirão. 20-(UERJ-RJ) 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. O esquema a seguir, representando esses conjuntos, detalha também a estrutura básica da eletroplaca e mostra os potenciais de repouso da membrana e a sua inversão na face inervada, quando o nervo é estimulado. 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. Nesse caso, a potência máxima, em watts, que cada conjunto pode fornecer é igual a: 21-(PUC-RJ) Montaremos um circuito elétrico como na figura. Quatro resistores (R1 = 8,0 kΩ, R2 = 8,0 kΩ, R3 = 4,0 kΩ, R4 = 4,0 kΩ,) estão ligados por condutores sem resistência a uma bateria de V = 24 V. Os interruptores I1 e I2 podem estar abertos (A) ou fechados (F). Calcule a corrente que passa por R4 (resistor 4) para os casos em que (I1,I2) são: a) (A,A) b) (F,A) 22-(ITA-SP) Considere um circuito constituído por um gerador de tensão E = 122,4 V, pelo qual passa uma corrente I = 12 A, ligado a uma linha de transmissão com condutores de resistência r = 0,1Ω. Nessa linha encontram-se um motor e uma carga de 5 lâmpadas idênticas, cada qual com resistência R = 99 Ω, ligadas em paralelo, de acordo com a figura. Determinar a potência absorvida pelo motor, PM, pelas lâmpadas, PL, e a dissipada na rede, PR. 23-(UNIFESP-SP) Em um enfeite de Natal alimentado com tensão de 110 V, há 5 lâmpadas idênticas ligadas em paralelo, todas acesas, e os fios de ligação apresentam resistência elétrica de 1,0 Ω. O circuito elétrico correspondente a esta situação está esquematizado na figura, na qual as lâmpadas estão representadas pela sua resistência equivalente Re. Considerando que o amperímetro ideal registra uma corrente de 2,2 A, calcule: a) O valor da resistência elétrica de cada lâmpada. b) A energia dissipada em 30 dias pelos fios de ligação, em Wh, se as lâmpadas ficarem acesas por 5 horas diárias. 24-(UFRN-RN) Para montar um circuito elétrico, você dispõe de uma bateria de automóvel de 12 V e de quatro lâmpadas incandescentes, sendo duas do tipo L1 e duas do tipo L2, com as especificações nominais indicadas na figura abaixo Com base no exposto, atenda às solicitações abaixo. a) Na figura inserida no espaço destinado à resposta, está representada a montagem incompleta de um circuito. Complete tal montagem inserindo corretamente as quatro lâmpadas, de forma que elas fiquem acesas em suas especificações nominais. b) Determine a corrente fornecida pela bateria após a montagem do circuito. 25-(UNESP-SP) Uma rede elétrica de 110V alimenta o circuito dado na figura, formado por um aquecedor de água A (1 100W – 110V) e quatro outros aparelhos elétricos idênticos, cujas resistências são iguais a 44Ω . Determine: a) a corrente no aquecedor; b) a potência elétrica total consumida pelo circuito. 26-(UNICAMP-SP) O diagrama abaixo representa um circuito simplificado de uma torradeira elétrica que funciona com uma tensão U = 120V. Um conjunto de resistores RT = 20Ω é responsável pelo aquecimento das torradas e um cronômetro determina o tempo durante o qual a torradeira permanece ligada a) Qual é a corrente que circula em cada resistor RT quando a torradeira está em funcionamento? b) Sabendo-se que essa torradeira leva 50 segundos para preparar uma torrada, qual é a energia elétrica total consumida no preparo dessa torrada? c) O preparo da torrada só depende da energia elétrica total dissipada nos resistores. Se a torradeira funcionasse com dois resistores RT de cada lado da torrada, qual seria o novo tempo de preparo da torrada? 27-(UFABC-SP) Brincando com resistores, um estudante monta o bonequinho esquematizado. Enquanto uma das mãos do boneco toca o pólo positivo de uma pilha de 1,5 V, os pés mantêm contato com uma placa metálica condutora onde o outro pólo da pilha está encostado. Como conseqüência, a lâmpada se acende. Se a lâmpada e os três resistores utilizados têm resistências iguais e de valor 2,0Ω, a potência elétrica dissipada pela lâmpada em funcionamento é, em W, 28-(MACKENZIE-SP) As três lâmpadas, L1, L2 e L3, ilustradas na figura abaixo, são idênticas e apresentam as seguintes informações nominais: 0,5W – 6V. Se a diferença de potencial elétrico entre os terminais A e B for 12V, para que essas lâmpadas possam ser associadas de acordo com a figura e “operando” segundo suas especificações de fábrica, pode-se associar a elas o resistor de resistência elétrica R, igual a: 29-(UNICAMP-SP) Telas de visualização sensíveis ao toque são muito práticas e cada vez mais utilizadas em aparelhos celulares, computadores e caixas eletrônicos. Uma tecnologia frequentemente usada é a das telas resistivas, em que duas camadas condutoras transparentes são separadas por pontos isolantes que impedem o contato elétrico. a) O contato elétrico entre as camadas é estabelecido quando o dedo exerce uma força de intensidade F sobre a tela, conforme mostra a figura abaixo. A área de contato da ponta de um dedo é igual a A=0,25cm2. Baseado na sua experiência cotidiana estime o módulo da força exercida por um dedo em uma tela ou teclado convencional, e em seguida calcule a pressão exercida pelo dedo. Caso julgue necessário, use o peso de objetos conhecidos como guia para sua estimativa. b) O circuito simplificado da figura no espaço de resposta ilustra como é feita a detecção da posição do toque em telas resistivas. Uma bateria oferece uma diferença de potencial U = 6V ao circuito de resistores idênticos de R=2KΩ. Se o contato elétrico for estabelecido apenas na posição representada pela chave A, calcule a diferença de potencial entre C e D do circuito. 30-(UERJ-RJ) Três lâmpadas, L1, L2 e L3, com as mesmas características, são ligadas a uma fonte ideal de tensão, dispostas em três diferentes arranjos: A alternativa que indica a ordenação adequada das potências consumidas pelos arranjos é: a) PI > PIII > PII b) PI > PII > PIII c) PIII > PII > PI d) PIII > PI > PII 31-(FMJ-SP) No circuito mostrado, o gerador e os fios de ligação são ideais, e os resistores R1, R2 e R3são ôhmicos e têm a mesma resistência elétrica. Sabendo que o resistor R1 dissipa 100 W de potência, pode-se afirmar que o resistor R2 dissipa, em W, uma potência igual a a) 10. b) 25. c) 50. d) 75. e) 100. 32-(PUC- RJ) Em um laboratório de eletromagnetismo, uma aluna se prepara para realizar um experimento com resistores. Ela observa um arranjo montado em sua bancada como na figura abaixo. Os resistores têm resistências R = 10 kW; 2R = 20 kW; e 3R = 30 kW. Ela tem que colocar um quarto resistor de resistência 4R = 40 kW, encaixando-o em dois dos três terminais (A, B ou C). a) Calcule a corrente e a potência dissipada no circuito quando ela escolhe A e B. b) Indique o valor da corrente se ela escolher B e C. c) Calcule a corrente e a potência dissipada no caso de escolher A e C. 33-(MACKENZIE-SP) As três lâmpadas, L1, L2 e L3, ilustradas na figura a seguir, são idênticas e apresentam as seguintes informações nominais: 0,5 W – 6,0 V. Se a diferença de potencial elétri entre os terminais A e B for 12 V, para que essas lâmpadas possam ser associadas de acordo com a figura e “operando” segundo suas especificações de fábrica, pode-se associar a elas o resistor de resistência elétrica R igual a 34-(ACAFE-SC) Na associação de resistores (figura abaixo), R1 = 8 W, R2 = 12 W e R3 = 1,2 W, onde V = 24 V. Considerando o enunciado e a figura, assinale a alternativa correta. a) A intensidade de corrente no resistor R3 é de 6 A. b) A voltagem no resistor R2 é 16 V. c) A intensidade de corrente no resistor R1 é 2,4 A. d) O resistor equivalente da associação vale 5 W(ohms). 35-(UFSC-SC) Nos circuitos abaixo, A e B são duas lâmpadas cujos filamentos têm resistências iguais; R é a resistência de outro dispositivo elétrico; ε é uma bateria de resistência elétrica desprezível; e I é um interruptor aberto. Sabendo-se que o brilho das lâmpadas cresce quando a intensidade da corrente elétrica aumenta, é CORRETO afirmar que: 01. no circuito 1, a lâmpada A brilha mais do que a B. 02. no circuito 2, as lâmpadas A e B têm o mesmo brilho. 04. no circuito 3, uma das lâmpadas brilha mais do que a outra. 08. no circuito 4, a lâmpada B brilha mais do que a A. 16. no circuito 5, se o interruptor I for fechado, aumenta o brilho da lâmpada B. 36-(MACKENZIE-SP) Em uma experiência no laboratório de eletricidade, um aluno verificou, no circuito abaixo, que a intensidade de corrente no resistor de 3 Ω é 0,4 A. Sabendo que a fem do gerador é 4,5 V, esse aluno pode, corretamente, afirmar que a resistência interna desse gerador é a) 0,5 Ω b) 0,4 Ω c) 0,3 Ω d) 0,2Ω e) 0,1 Ω 37-(UFRN-RN) No mundo atual, é muito difícil viver sem a eletricidade e seus benefícios. No entanto, o seu uso adequado envolve o domínio técnico associado a conceitos e princípios físicos. Neste sentido, considere um ramo de um circuito residencial montado por estudantes em uma aula prática de eletricidade, composto pelos seguintes elementos : um disjuntor (D), uma lâmpada (L), um interruptor (I), o fio neutro e o fio fase. O circuito que está corretamente montado é o representado pela opção 38-(UNESP-SP) Três resistores, de resistências elétricas R1, R2 e R3, um gerador G e uma lâmpada L são interligados, podendo formar diversos circuitos elétricos. Num primeiro experimento, foi aplicada uma tensão variável V aos terminais de cada resistor e foi medida a corrente i que o percorria, em função da tensão aplicada. Os resultados das medições estão apresentados no gráfico, para os três resistores. Considere agora os circuitos elétricos das alternativas abaixo. Em nenhum deles a lâmpada L queimou. A alternativa que representa a situação em que a lâmpada acende com maior brilho é 39-(UNICAMP-SP) Quando dois metais são colocados em contato formando uma junção, surge entre eles uma diferença de potencial elétrico que depende da temperatura da junção. a) Uma aplicação usual desse efeito é a medição de temperatura através da leitura da diferença de potencial da junção. A vantagem desse tipo de termômetro, conhecido como termopar, é o seu baixo custo e a ampla faixa de valores de temperatura que ele pode medir. O gráfico abaixo mostra a diferença de potencial U na junção em função da temperatura para um termopar conhecido como Cromel-Alumel. Considere um balão fechado que contém um gás ideal cuja temperatura é medida por um termopar Cromel Alumel em contato térmico com o balão. Inicialmente o termopar indica que a temperatura do gás no balão é Ti = 300K . Se o balão tiver seu volume quadruplicado e a pressão do gás for reduzida por um fator 3, qual será a variação ΔU = Ufinal – Uinicial da diferença de potencial na junção do termopar? b) Outra aplicação importante do mesmo efeito é o refrigerador Peltier. Neste caso, dois metais são montados como mostra a figura abaixo. A corrente que flui pelo anel é responsável por transferir o calor de uma junção para a outra. Considere que um Peltier é usado para refrigerar o circuito abaixo, e que este consegue drenar 10% da potência total dissipada pelo circuito. Dados R1 = 0,3Ω_, R2 = 0,4 Ω _, R3 = 1,2 Ω , qual é a corrente ic que circula no circuito, sabendo que o Peltier drena uma quantidade de calor Q = 540J em Δt = 40 s? 40-(UNEMAT-MT) Na associação de resistores abaixo, o circuito é submetido a uma diferença de potencial V, entre os pontos A e B, igual a: a) V b) V/9 c) 9V/5 d) 5V/9 e) 9V 41-(FGV-SP) Um barco de pesca era o mais iluminado do porto. Em cada cabresto, o pescador distribuiu 5 lâmpadas, todas idênticas e ligadas em série, conectando os extremos dessas ligações à bateria de 12 V da embarcação, segundo a configuração esquematizada. Quando acesas todas essas lâmpadas, uma potência de 100 W era requisitada da bateria. Supondo que o fio utilizado nas conexões tenha resistência elétrica desprezível, a corrente elétrica que atravessava uma lâmpada do circuito é, aproximadamente, a) 2,4 A. b) 2,1 A. c) 1,7 A. d) 1,5 A. e) 0,4 A. Confira o gabarito e a resolução comentadaPorque as lâmpadas são ligadas em paralelo?Já em instalações elétricas residenciais, prediais e industriais é usada a ligação paralela, porque a tensão deve ser a mesma em todos os circuitos da instalação, e ao contrário do que acontece na ligação em série do pisca pisca, quando você precisar trocar a lâmpada de uma ligação paralela, não haverá interrupção de ...
Como funciona o circuito em paralelo?O circuito em paralelo refere-se à ligação de duas ou mais cargas em que há um ponto em comum, de derivação. Ou seja, o fluxo da corrente elétrica é distribuído proporcionalmente para cada carga, conforme a resistência.
Como saber se está em paralelo ou em série?A principal diferença entre circuito em série e paralelo é a maneira como a tensão e a corrente apresentam-se. A tensão será a mesma em todos os pontos do circuito em paralelo e a corrente poderá variar. Já no circuito em série, é a tensão que pode ser diferente, enquanto a corrente elétrica é a mesma.
Quando aparelhos elétricos são ligados em paralelo?Se os elementos de um circuito estiverem ligados em ramos diferentes, mas sob a mesma diferença de potencial, dizemos que são ligados em paralelo.
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