COLÉGIO RESSURREIÇÃO NOSSA SENHORAData:

/03/2017Série/Turma:

3ª série EMDisciplina:

FísicaProfessor(a):

Marcos DinizLISTA:

Revisando Geradores

Período:

1o Bimestre

1. (Ufpr 2017) Foi feito um estudo com uma associação de resistores (de acordo com a figura ao lado), a qual foi conectada a uma fonte de tensão com força eletromotriz de e resistência interna Os valores dos resistores da associação estão indicados na figura a seguir.

Todos os fios condutores são ideais e os resistores são ôhmicos. Verificou-se uma intensidade de corrente elétrica no resistor de Assim, determine:

a) O resistor equivalente da associação. b) A tensão elétrica nos extremos da associação de resistores. c) A resistência interna do gerador. 2. (Uefs 2016) Para um circuito elétrico incluindo vários percursos fechados, é necessária a aplicação de regras especiais para a sua resolução.

Com base nos conhecimentos sobre Eletrodinâmica, é correto afirmar: a) Quando se percorre um resistor no sentido da corrente elétrica, a ddp é negativa e, no sentido

inverso, é positiva. b) No gerador, o rendimento elétrico é expresso pela razão entre a ddp que mantém em seus

terminais e sua força eletromotriz. c) A potência máxima fornecida por um gerador corresponde a uma corrente de intensidade igual à

intensidade da corrente de curto circuito. d) A segunda lei de Kirchhoff diz que, em um nó, a soma das intensidades das correntes elétricas

que chegam é maior que a soma das intensidades das correntes que saem. e) A primeira lei de Kirchhoff estabelece que, ao se percorrer uma malha em determinado sentido,

partindo-se e chegando-se ao mesmo ponto, a soma dos valores absolutos das ddp é sempre positiva.

3. (Espcex (Aman) 2016) No circuito elétrico desenhado abaixo, todos os resistores ôhmicos são iguais e têm resistência Ele é alimentado por uma fonte ideal de tensão contínua de

A diferença de potencial entre os pontos e é de:

a) b) c) d) e) 4. (Ufpr 2015) A função principal de geradores elétricos é transformar em energia elétrica algum outro tipo de energia. No caso de geradores elementares de corrente contínua, cujo circuito equivalente está mostrado abaixo, onde é a resistência interna do gerador e sua força eletromotriz, o comportamento característico é descrito pela conhecida equação do gerador, que fornece a diferença de potencial em seus terminais e em função da corrente fornecida por ele. Um dado gerador tem a curva característica mostrada no gráfico abaixo.

A partir do circuito e do gráfico apresentados, assinale a alternativa correta para a potência dissipada internamente na fonte quando esta fornece uma corrente de a) b) c) d) e) 5. (Espcex (Aman) 2013) A pilha de uma lanterna possui uma força eletromotriz de e resistência interna de O valor da tensão elétrica nos polos dessa pilha quando ela fornece uma corrente elétrica de 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 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Use quando necessário:- Aceleração da gravidade ; Densidade da água - Velocidade da luz no vácuo - Constante de Planck - Constante

6. (Ufjf 2012) Uma bateria de automóvel tem uma força eletromotriz e resistência interna r desconhecida. Essa bateria é necessária para garantir o funcionamento de vários componentes elétricos embarcados no automóvel. Na figura a seguir, é mostrado o gráfico da potência útil P em função da corrente i para essa bateria, quando ligada a um circuito elétrico externo.

a) Determine a corrente de curto-circuito da bateria e a corrente na condição de potência útil máxima. Justifique sua resposta.

b) Calcule a resistência interna r da bateria.c) Calcule a resistência R do circuito externo nas condições de potência máxima.d) Sabendo que a eficiência de uma bateria é a razão entre a diferença de potencial V fornecida

pela bateria ao circuito e a sua força eletromotriz , calcule a eficiência da bateria nas condições de potência máxima.

e) Faça um gráfico que representa a curva característica da bateria. Justifique sua resposta. 7. (Unesp 2011) 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, como o esquematizado na figura, simularia o circuito gerador de ddp dessa espécie. Cada eletrocélula consiste em um resistor de resistência e de uma bateria de fem .

Sabendo-se que, com uma ddp de 750 V entre as extremidades A e B, o peixe gera uma corrente , a fem em cada eletrocélula, em volts, é

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

8. (Upe 2010) No circuito elétrico a seguir, estão representados dois geradores idênticos, com = 12 V e r = 1 . O amperímetro e o voltímetro são ideais.

Analise as proposições a seguir e conclua. ( ) A leitura do amperímetro é de 2A. ( ) A leitura do voltímetro é de 10 V. ( ) A resistência equivalente do circuito é de 12 . ( ) A potência dissipada no resistor de 10 é de 40 W. ( ) O rendimento do gerador entre os pontos C e B é de aproximadamente 83,33%. 9. (Mackenzie 2009) Quando as lâmpadas L1, L2 e L3 estão ligadas ao gerador de f.e.m. , conforme mostra a figura ao lado, dissipam, respectivamente, as potências 1,00 W, 2,00 W e 2,00 W, por efeito Joule. Nessas condições, se o amperímetro A, considerado ideal, indica a medida 500 mA, a força eletromotriz do gerador é de:

a) 2,25 V b) 3,50 V c) 3,75 V d) 4,00 V e) 4,25 V 10. (Ufmg 2009) Observe este circuito, constituído de três resistores de mesma resistência R; um amperímetro A; uma bateria ; e um interruptor S:

Considere que a resistência interna da bateria e a do amperímetro são desprezíveis e que os resistores são ôhmicos.Com o interruptor S inicialmente desligado, observa-se que o amperímetro indica uma corrente elétrica I.Com base nessas informações, é correto afirmar que, quando o interruptor S é ligado, o amperímetro passa a indicar uma corrente elétrica:

a) .

b) .

c) 2l. d) 3l. 11. (Uff 2007) Um eletricista compra uma bateria usada e decide medir a resistência interna r da mesma através da curva V × i - diferença de potencial nos terminais da bateria em função da corrente elétrica que a atravessa. Para construir essa curva, ele conecta os terminais da bateria aos de um resistor de resistência variável. A tabela a seguir exibe os valores de V e i, medidos com voltímetro e amperímetro, que podem ser considerados ideais, para diferentes valores de resistência do resistor.A seguir estão representados os elementos que fazem parte do circuito utilizado na obtenção da tabela.Mudando a posição do contato móvel é possível variar o comprimento do resistor e, consequentemente, da sua resistência desde 0 até R.

a) Reproduza o circuito utilizado pelo eletricista, conectando os elementos que estão representados.b) Construa o gráfico V × i com os valores da tabela, no reticulado da figura 1. Indique com clareza a

escala utilizada em cada eixo coordenado.c) Determine, através do gráfico do item (b), a resistência interna r da bateria.d) Após desfazer o circuito utilizado na obtenção da tabela acima, o eletricista conecta apenas o

voltímetro à bateria. Informe qual será a leitura do voltímetro.

12. (Ufscar 2007) O gráfico mostra valores dos potenciais elétricos em um circuito constituído por uma pilha real e duas lâmpadas idênticas de conectadas por fios ideais.

O valor da resistência interna da pilha, em e a) b) c) d) e)

Gabarito:

Resposta da questão 1: a) Cálculo do resistor equivalente do circuito:

Trata-se de um circuito misto em que primeiramente obtemos a resistência equivalente do circuito paralelo contendo os resistores e depois temos uma série com o resistor

b) Com a corrente que passa em calculamos a tensão no circuito paralelo, sendo o mesmo valor para o ramo do resistor obtemos a intensidade da corrente com o auxílio da 1ª Lei de Ohm e a corrente total do circuito somando as correntes dos ramos em paralelo.

E a tensão no resistor

c) Logo, a tensão nos extremos dos resistores será:

A resistência interna do gerador é dada por:

Resposta da questão 2: [B]

O rendimento de um gerador é dado pela expressão:

ddp nos terminais do gerador; força eletromotriz do gerador.

Resposta da questão 3: [B]

Calculando a resistência equivalente do circuito, temos que:

Desta forma, é possível calcular a corrente que circula no circuito.

Analisando a fonte de tensão e o primeiro resistor como sendo um gerador, temos que:

Resposta da questão 4: ANULADA

Questão anulada no gabarito oficial.

Pelo gráfico, podemos encontrar a resistência interna do gerador através da tangente do ângulo formado pela reta e pelo eixo x do gráfico.

Assim, quando a fonte fornecer uma corrente de a potência dissipada internamente será:

A questão foi anulada pois não há resposta correta dentre as alternativas.

Resposta da questão 5: [A]

A equação do gerador é:

Resposta da questão 6: a) Quando a bateria está em curto-circuito, toda potência gerada é dissipada internamente, pois a resistência externa é nula. A corrente tem intensidade máxima (imáx) e é chamada de corrente de curto-circuito (ic).Do gráfico:

Também do gráfico, a potência útil máxima é 360 W, o que corresponde à corrente de 60 A.

b) Dado: A potência útil é igual à potência gerada, descontando a potência dissipada internamente.

Essa expressão explica porque o gráfico dado é uma parábola de concavidade para baixo.Aplicando nessa expressão a condição de potência máxima:

c) Aplicando a 1ª lei de Ohm e a equação do gerador para a condição de potência máxima (i = 60 A):

d) Do enunciado:

A equação dessa bateria é:

O gráfico é a reta dada abaixo.

Resposta da questão 7: [C]

A corrente em cada ramo vale:

.

Resposta da questão 8: VFVVV

Como o voltímetro e o amperímetro são ideais eles podem ser retirados do circuito. Temos, então, um circuito simples de uma malha.

(V)

(F) (V) (V) (V) Potência fornecida

Potência dissipada na resistência interna

Potência útil

Rendimento

Resposta da questão 9: [E]

ResoluçãoA potência dissipada em um circuito é igual a potência gerada neste circuito.Assim:P(gerada) = P(dissipada)

.i = 1 + 2 + 2 + 0,20.i2 .i = 5 + 0,20.i2 onde i é a corrente que passa no gerador.A potência na lâmpada L3 é dada por P = U.i 2 = U.0,5 U = 4 VA tensão nos terminais do gerador é igual a tensão nos terminais da lâmpada L3, pois L3 está em paralelo com o gerador.

– 0,20.i = 4 - 0,20.i = 4 = 4 + 0,20.iVoltando na expressão anterior

.i = 5 + 0,20.i2

(4 + 0,20.i).i = 5 + 0,20.i2

4.i + 0,20.i2 = 5 + 0,20.i2

4.i = 5i = 5/4 = 1,25 AEntão

= 4 + 0,20.i = 4 + 0,20.1,25 = 4 + 0,25 = 4,25 V

Resposta da questão 10: [D]

Com a chave S aberta, é verdadeiro escrever, segundo a lei das malhas de Kircchoff:

Com a chave S fechada, o resistor R que está próximo à chave ficará em paralelo ao fio de

resistência 2R. O equivalente será igual a .

Aplicando a lei das malhas:

Igualando as duas expressões:

.

Resposta da questão 11: Observe as figuras a seguir:

a)

b)

c) V = ε – irr = ≈ 8/4,5 ≈ 1,8 Ω

d) Extrapolando a reta para i = 0 resulta ε = 13 V. Esta será a leitura do voltímetro.

Resposta da questão 12: [A]

Como há duas quedas seguidas de potencial elétrico, as duas lâmpadas estão em série. O esquema representa o circuito sugerido.

Aplicando a lei de Ohm na resistência interna, temos:

Resumo das questões selecionadas nesta atividade

Data de elaboração: 20/04/2017 às 20:13Nome do arquivo: geradores ELÉTRICOS

Legenda:Q/Prova = número da questão na provaQ/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro®

Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo

1.............166323.....Baixa.............Física.............Ufpr/2017.............................Analítica 2.............163752.....Baixa.............Física.............Uefs/2016.............................Múltipla escolha 3.............148586.....Média.............Física.............Espcex (Aman)/2016............Múltipla escolha 4.............136470.....Baixa.............Física.............Ufpr/2015.............................Múltipla escolha 5.............120845.....Baixa.............Física.............Espcex (Aman)/2013............Múltipla escolha 6.............112113.....Baixa.............Física.............Ufjf/2012...............................Analítica 7.............106236.....Elevada.........Física.............Unesp/2011..........................Múltipla escolha 8.............94555.......Elevada.........Física.............Upe/2010..............................Verdadeiro/Falso 9.............84852.......Não definida. .Física.............Mackenzie/2009...................Múltipla escolha 10...........106816.....Média.............Física.............Ufmg/2009............................Múltipla escolha 11...........81875.......Elevada.........Física.............Uff/2007................................Analítica 12...........81798.......Média.............Física.............Ufscar/2007..........................Múltipla escolha