5ª LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRICIDADE E ÓPTICA

Principais assuntos abordados:

• Resistência equivalente.

• Gaiola de Faraday.

Texto Introdutório

Associação de resistores

Associação em Série: Diz-se que vários resistores estão associados em série, quando estão

ligados um em seguida ao outro. A resistência equivalente (Re) será:

⋯

onde N = número de resistores em série. Exemplo: o circuito abaixo está associado em série:

Os resistores desse circuito podem ser representados por um único resistor, com um valor

equivalente dado pela soma de R1, R2 e R3:

Associação em Paralelo: Diz-se que vários resistores estão associados em paralelo, quando

estão ligados aos mesmos pontos. A resistência equivalente será:

1

1

1

⋯1

onde N = número de resistores em paralelo. Exemplo: o circuito abaixo está associado em

paralelo:

Os resistores desse circuito podem ser representados por um único resistor, com um valor

equivalente dado pela fórmula acima:

1

1

5

1

10

2 1

10

3

10

10

3

Ou seja:

1. Encontre as resistências equivalentes para as seguintes associações de resistores:

a)

b)

R: (a) 10 Ω (b) 10 Ω

Questão 4 da ED

Comentário: Essa questão envolve um extenso tratamento matemático dos dados fornecidos no exercício.

Primeiro, com base nos valores monetários, calcule a energia total gasta. Sabendo a energia e sendo o

tempo de consumo dado no problema, calcule a potência. A partir da potência é possível descobrir a

resistência equivalente. A partir de então, têm-se um sistema de duas equações e duas incógnitas. Resolva

o sistema para obter o valor das resistências. Nesse exercício, na justificativa, somente fornecer o valor das

duas resistências será aceitável, mas o aluno deve acertar na primeira tentativa. Caso haja um erro de

cálculo, utilize o campo da justificativa para reportar o seu erro.

Questão 5 da ED

Comentários: Nessa questão, a potência e a diferença de potencial de cada uma das lâmpadas são dadas

individualmente. Quando os dois faróis são conectados em paralelo, o que se espera da potência

resultante? E qual seria o valor da corrente percorrida no único fusível ao qual o novo circuito foi ligado?

Responda a essas duas questões para justificar a sua resposta.

Questão 3 da ED

Texto introdutório:

Numa tempestade de raios é seguro ficar dentro de um carro?

Diferentes materiais conduzem a eletricidade de maneira diferente. Os materiais utilizados para

conduzir eletricidade são chamados de condutores e os que conduzem mal a eletricidade são chamados de

isolantes. Claro que tudo tem um limite. Se colocarmos altas tensões num material isolante ele passará a

conduzir eletricidade. Um exemplo: o ar geralmente é bom isolante, porém nas altas tensões geram-se os

raios.

Os metais são bons condutores de eletricidade, por isso pode-se imaginar que estar perto de um

condutor é inseguro numa tempestade de raios. Vamos analisar essa ideia com cuidado.

O experimento “Gaiola de Faraday” mostra que a recepção do sinal de um rádio ou celular é

piorada quando colocado dentro de uma gaiola de metal. Você já deve ter percebido que a ligação de

celular “cai” quando você entra no elevador. Isso se deve ao fato de que campo elétrico e cargas elétricas

tendem a se manter na superfície dos condutores. Ora, o sinal de rádio nada mais é do que uma onda

eletromagnética. Então a corrente elétrica também fica na surpefície? A ciência mostra que sim. Ou seja é

seguro ficar dentro de um carro numa tempestade de raio, mas não é seguro estar perto de um carro.

Para mais informações:

HALLIDAY, David, Resnik Robert, Krane, Denneth S. Física 3, volume 2, 5 Ed. Rio de

Janeiro: LTC, 2004. 384 p.

NETTO, Luiz Ferraz. A gaiola de Faraday. www.feiradeciencias.com.br/sala11/11_47.asp

Comentário: Com base no texto introdutório é possível determinar quais dos dois materiais (metal ou

madeira) é que “blindou” o celular do sinal de rádio. Na justificativa, identifique o material que impediu o

celular de receber ligações e explique por que isso aconteceu.