8 – EFEITO JOULE – RESISTORESLEI DE OHM

O conceito de resistência elétrica, o que são resistores, a lei de Ohm. 1. Em uma residência, uma voltagem de 120

V será aplicada às extremidades do filamento da lâmpada. Verificaque uma corrente de 2,0 A passa pelo filamento. a) Qual é o valor da resistência deste

filamento? b) Se esta lâmpada for ligada aos pólos de

uma bateria que aplica, no filamento, uma voltagem de 12 V, qual será a corrente que passará através dele?

c) Quando a lâmpada é ligada a uma bateria, verifica-se que uma corrente de 1,5 A passa pelo filamento. Qual é a voltagem que esta bateria está aplicando à lâmpada?

2. Um chuveiro elétrico é submetido a uma

ddp de 220 V, sendo percorrido por uma corrente elétrica de 10A. Qual é a resistência elétrica do chuveiro?

3. Determine a ddp que deve ser aplicada a

um resistor de resistência 6atravessado por uma corrente elétrica de 2A.

4. Quando uma dada lâmpada é ligada a uma

bateria que lhe aplica uma voltagem 6,0 V, verifica-se que o filamento desta lâmpada é percorrido por uma corrente 2,0 A. a) Qual a resistência, R, deste filamento?b) Se esta lâmpada for ligada a uma pilha,

que lhe aplica uma voltagem de 1,5 V, qual será a corrente que passará em seu filamento?

c) Quando esta lâmpada é ligada a uma certa bateria, uma corrente de 1,5 A passa por seu filamento. Qual é a voltagem que esta bateria aplica a lâmpada?

5. Uma lâmpada incandescente é submetida a

uma ddp de 110 V, sendo percorrida por

RESISTORES –

O conceito de resistência elétrica, o que são

ma residência, uma voltagem de 120 V será aplicada às extremidades do filamento da lâmpada. Verifica-se, então,

2,0 A passa pelo

Qual é o valor da resistência deste

Se esta lâmpada for ligada aos pólos de uma bateria que aplica, no filamento, uma voltagem de 12 V, qual será a corrente que passará através dele? Quando a lâmpada é ligada a uma

se que uma corrente de 1,5 A passa pelo filamento. Qual é a voltagem que esta bateria está aplicando

Um chuveiro elétrico é submetido a uma ddp de 220 V, sendo percorrido por uma corrente elétrica de 10A. Qual é a

létrica do chuveiro?

Determine a ddp que deve ser aplicada a um resistor de resistência 6Ω para ser atravessado por uma corrente elétrica de

Quando uma dada lâmpada é ligada a uma bateria que lhe aplica uma voltagem UAB =

se que o filamento desta lâmpada é percorrido por uma corrente i =

Qual a resistência, R, deste filamento? Se esta lâmpada for ligada a uma pilha, que lhe aplica uma voltagem de 1,5 V, qual será a corrente que passará em seu

Quando esta lâmpada é ligada a uma certa bateria, uma corrente de 1,5 A passa por seu filamento. Qual é a voltagem que esta bateria aplica a

Uma lâmpada incandescente é submetida a uma ddp de 110 V, sendo percorrida por

uma corrente elétrica de 5nessas condições, o valor da resistência elétrica do filamento da lâmpada.

6. Nos extremos de um resistor de 200

aplica-se uma ddp de 100 V. Qual a corrente elétrica que percorre o resistor?

7. Um resistor ôhmico, quando su

uma ddp de 20 V, é percorrido por uma corrente elétrica de 4 A. Para que o resistor seja percorrido por uma corrente elétrica de 3A, que ddp deve ser aplicada a ele?

8. Observe o circuito mostrado na figura e

suponha que a corrente que passa pela secção A seja de 0,3 A e que as resistências de BC e DE sejam RΩ. Com isso analise as afirmativas:

a)( ) Os trechos do circuito qu

resistências desprezíveisCD e EF;

b)( ) O valor da voltagem entre A zero;

c)( ) A intensidade da corrente que passa na resistência BC é

d)( ) O valor da voltagem entre B e C é de 9 V;

e)( ) O valor da diferença de potencial entre A e F é de 12 V.

9. Um chuveiro elétrico é percorrido por uma corrente elétrica de 22 A, quando em 110 V. Qual a sua resistência elétrica?

10. Um fio é percorrido por uma corrente de 3 mA, quando a tensão é de 6 kV. Qual a sua resistência?

Figura: Exercício 8

uma corrente elétrica de 5,5A. Qual é, nessas condições, o valor da resistência elétrica do filamento da lâmpada.

Nos extremos de um resistor de 200Ω , se uma ddp de 100 V. Qual a

corrente elétrica que percorre o resistor?

Um resistor ôhmico, quando submetido a uma ddp de 20 V, é percorrido por uma corrente elétrica de 4 A. Para que o resistor seja percorrido por uma corrente elétrica de 3A, que ddp deve ser aplicada a ele?

Observe o circuito mostrado na figura e suponha que a corrente que passa pela ecção A seja de 0,3 A e que as resistências

de BC e DE sejam RBC = 15 Ω e RDE = 25 Com isso analise as afirmativas:

Os trechos do circuito que têm resistências desprezíveis são AB,

O valor da voltagem entre A e B é

A intensidade da corrente que passa na resistência BC é 0,6 A; O valor da voltagem entre B e C é

O valor da diferença de potencial entre A e F é de 12 V.

Um chuveiro elétrico é percorrido por uma corrente elétrica de 22 A, quando ligado em 110 V. Qual a sua resistência elétrica?

Um fio é percorrido por uma corrente de 3 mA, quando a tensão é de 6 kV. Qual a sua

Figura: Exercício 8

11. Um resistor de resistência 6 Ω é submetido a uma tensão de 60 V. Determine a intensidade da corrente que passa pelo resistor.

12. A curva característica de um resistor

ôhmico é dada abaixo. Determine sua resistência elétrica.

13. A curva característica de um resistor

ôhmico é dada abaixo. Determine sua resistência elétrica R e o valor de i2.

14. A curva característica de um resistor é dada

abaixo. Determine sua resistência elétrica R e o valor de U2 e i2.

15. A figura deste exercício mostra o gráfico

UAB x i para certo resistor. Analise as afirmativas, e assinale V ou F: a)( ) Este resistor é ôhmico; b)( ) O valor de sua resistência quando

submetido a uma voltagem de 20 V é de 80 A;

c)( ) Duplicando-se a voltagem nele aplicada, a corrente elétrica (i) também duplica;

d)( ) Duplicando-se a voltagem nele aplicada a sua resistência elétrica (R) também duplica;

e)( ) A voltagem que deve ser aplicada no resistor para que ele seja percorrido por uma corrente de 2,0 A é de 80 V;

16. Em um laboratório, um fio condutor foi submetido a diversas voltagens. Medindo-se os valores destas voltagens e da corrente que cada uma delas estabeleceu no condutor, obteve-se a tabela seguinte: UAB (V) 5,0 10 15 20

i (A) 0,20 0,40 0,60 0,80

a) Construir o gráfico UAB x i para este condutor;

b) Este condutor obedece à lei de Ohm? c) Qual é o valor da resistência R deste

condutor?

17. Para certo resistor, obtivemos o gráfico UAB x i mostrado na figura deste exercício. a) Este resistor é ôhmico?

0,5

20

i(A)

U(V)

7 4 i1

3

8

U2

i(A)

U(V)

i2 4 0

40

100

i(A)

U(V)

25

10

5 0 2

i(A)

U(V)

Gráfico: Exercício 13

Gráfico: Exercício 14

Gráfico: Exercício 15

U (V)

15

10

0,1 0,2 i (A)

b) Qual é o valor de sua resistência quando submetido a uma voltagem de 10 V?

c) E qual é o valor de sua resistência quando a voltagem é de 15 V?

18. Um condutor tem 0,5 m de comprimento e

a área de sua seção transversal é de 2 x 10-5 m2. Sabendo que sua resistência é de 100 Ω. Determine sua resistividade.

19. Um fio condutor tem 2 m de comprimento

e uma seção transversal com área de 10-6 m2. Sua resistência é de 200 Ω. Calcule sua resistividade.

20. Um fio de cobre tem comprimento 80 m e

secção transversal de 0,4 mm2. A resistividade do cobre a 0oC é 1,72 x 10 –8 Ωm. Determine a resistência desse fio a 0oC. Resposta = 3,44 Ω

21. O axônio de uma célula nervosa tem forma

aproximada de um cilindro. É constituído por uma fina membrana isolante e um fluido intracelular condutor do axoplasma. Sendo a resistividade do axoplasma igual a 2 Ωm, determine a resistividade elétrica de um axônio de comprimento 1 cm e raio 2 µm. Resposta = 1,6 x 109 Ω

22. Submetem-se dois fios, A e B, feitos de um mesmo material, à mesma tensão elétrica. O comprimento do fio A é o dobro do comprimento do fio B, e a área da secção reta A é igual à metade da secção reta de B. Qual a razão entre as intensidades das correntes elétricas em A e B?

23. A resistência elétrica de um fio metálico é 60 Ω. Cortando-se um pedaço de 3 m do fio, verifica-se que a resistência do resistor passa a ser de 15 Ω. Qual o comprimento total do fio?

24. Em um resistor, de resistência igual a 10 Ω

passa uma corrente com intensidade de 2 A. Calcule a potência dissipada no resistor.

25. Um resistor de 4,18 Ω está imerso em 200 g

de água, contidos num calorímetro, de capacidade térmica desprezível. Faz-se passar pelo resistor uma corrente elétrica de intensidade 4,0 A, durante 5,0 minutos. Calcule a variação de temperatura da água em Dados: calor específico da água = 1 cal / g e 1 cal = 4,18 J.

26. De acordo com o fabricante, um determinado

resistor de 100 Ω pode dissipar, no máximo, potência de 1 W. Qual é a corrente máxima que pode atravessar esse resistor?

27. Num certo carro, o acendedor de cigarro

tem potência de 48 W. A ddp do sistema elétrico desse carro é 12 V. Qual é a resistência elétrica do acendedor de cigarros?

28. Sob tensão de 10 V, um determinado

resistor dissipa 5 W de potência. Qual é a resistência desse resistor?

29. Que acontecerá se ligarmos uma lâmpada

com as inscrições (60 W-110 V) na tensão 220 V. Por quê?

30. O que seria um condutor elétrico ideal?

Você acha que os fios da instalação de sua casa podem ser considerados condutores ideais?

31. Analise as seguintes afirmações, e assinale

V ou F: a)( ) A resistência de um condutor, quando

submetido à temperatura ambiente, é igual a 500 Ω. A tensão a que ele será submetido quando for percorrido por uma corrente de 5 A será igual a 2500 V;

Gráfico: Exercício 17

b)( ) O efeito Joule explica o aquecimento de fios metálicos, quando uma corrente elétrica passa por eles;

c)( ) Resistência é o mesmo que resistividade;

d)( ) A intensidade da corrente elétrica que percorre um fio condutor é inversamente proporcional à área da secção transversal do fio;

e)( ) Quanto maior for o comprimento de um condutor, maior será a resistência elétrica oferecida por ele.

32. Em uma lâmpada comum encontramos as

seguintes especificações do fabricante: 60 W; 120 V. Analise as afirmativas, e assinale V ou F:

a)( ) A especificação 120 V indica que a lâmpada deverá ser submetida a uma voltagem com este valor;

b)( ) Nestas condições a lâmpada dissipará uma potência de 60 W;

c)( ) Supondo que esta lâmpada esteja ligada à voltagem adequada (120 V) a intensidade da corrente que passa em seu filamento é de 1,0 A;

d)( ) A resistência do filamento desta lâmpada vale 120 Ω;

e)( ) Se esta lâmpada for ligada a uma voltagem tal que a corrente que passa em seu filamento seja i = 0,25 A, a potência que ela dissipará é de 30 W.

Resposta = VVFFF -------------------------- 33. Aplicando-se uma ddp de 10 V a um

condutor de 1 m de comprimento por 10-5 m2 de área de secção transversal, obtém-se uma corrente de 10 A. Calcule a resistividade do material do fio.

34. Um condutor tem 0,5 m de comprimento e

a área de sua seção transversal é de 2 x 10-5 m2. Sabendo que sua resistência é de 100 Ω. Determine sua resistividade.

35. Um fio condutor tem 2 m de comprimento

e uma seção transversal com área de 10-6 m2. Sua resistência é de 200 Ω. Calcule sua resistividade.

36. Um fio de cobre tem comprimento 80 m e secção transversal de 0,4 mm2. A resistividade do cobre a 0oC é 1,72 x 10–8 Ω·m. Determine a resistência desse fio a 0oC. Resposta = 3,44 Ω.

37. O axônio de uma célula nervosa tem forma

aproximada de um cilindro. É constituído por uma fina membrana isolante e um fluido intracelular condutor do axoplasma. Sendo a resistividade do axoplasma igual a 2 Ω·m, determine a resistividade elétrica de um axônio de comprimento 1 cm e raio 2 µm. Resposta = 1,6 x 109 Ω·m

38. Submetem-se dois fios, A e B, feitos de um

mesmo material, à mesma tensão elétrica. O comprimento do fio A é o dobro do comprimento do fio B, e a área da secção reta A é igual à metade da secção reta de B. Qual a razão entre as intensidades das correntes elétricas em A e B?

39. A resistência elétrica de um fio metálico é

60 Ω. Cortando-se um pedaço de 3 m do fio, verifica-se que a resistência do resistor passa a ser de 15 Ω. Qual o comprimento total do fio?

40. Aplicando-se uma ddp de 10 V a um condutor de 1 m de comprimento por 10-5 m2 de área de secção transversal, obtém-se uma corrente de 10 A. Calcule a resistividade do material do fio.

Circuitos elétricos. Componentes de um circuito. Curto-circuito. 41. Observando o circuito mostrado na figura,

analise as afirmativas, e assinale V ou F: a)( ) Para medir a diferença de potencial

entre os pólos da pilha (1), um voltímetro deve ser ligado em paralelo e conectado aos pontos A e B;

b)( ) As pilhas (1),(2) e (3) estão ligadas em série;

c)( ) Para medir a corrente que passa na resistência R1, e na resistência R2,

um amperímetro deve ser colocado no ponto G;

d)( ) Para medir a corrente que passa na resistência R3, um amperímetro deve ser colocado somente no ponto F;

e)( ) Para medir a corrente total do circuito, um amperímetro deve ser colocado somente no ponto A. Resposta = VVVFF

42. Quais as leituras do amperímetro e do

voltímetro no circuito abaixo?

43. No circuito da figura, calcule a leitura do

voltímetro ideal V.

U=24 V R =10Ω 44. A figura mostra um circuito elétrico, no

qual, foram ligados vários aparelhos de medida. Sabendo-se que estes aparelhos estão ligados corretamente, analise as afirmativas, e assinale V ou F:

U = 50 V i

R = 10 Ω A

V

Figura: Exercício 32

V

um amperímetro deve ser colocado

Para medir a corrente que passa na , um amperímetro

olocado somente no

Para medir a corrente total do circuito, um amperímetro deve ser colocado somente no ponto A.

Quais as leituras do amperímetro e do voltímetro no circuito abaixo?

circuito da figura, calcule a leitura do

circuito elétrico, no qual, foram ligados vários aparelhos de

se que estes aparelhos estão ligados corretamente, analise as afirmativas, e assinale V ou F:

a)( ) São amperímetros os medidores (2), (4) e (5);

b)( ) São voltímetros os medidores (1), (2), (3) e (4);

c)( ) O voltímetro (1) está lendo uma voltagem de 30 V;

d)( ) O amperímetro (2) está lendo uma corrente de 3 A;

e)( ) O voltímetro (3) está lendo uma voltagem de 20 V.

Resposta = FFVFV

45. Uma pessoa, desejando medir a voltagem e a corrente em uma resistência, ligou o voltímetro de maneira incorreta, como mostra a figura. Nestas condições, qual será a leitura do amperímetro? Por quê?

46. Suponha que você tenha uma pilha, um

amperímetro, um voltímetro e uma resistência desconhecida a) Faça um desenho mostrando como você

ligaria estes elementos de modo a obter dados que lhe permitam determinar o valor de R.

b) Ligando-se corretamente os elementse a leitura do voltímetro fosse 1,5 V e a do amperímetro 0,10 A, qual seria o valor de R?

Figura: Exercício 35

Figura: Exercício 29

São amperímetros os medidores (2),

São voltímetros os medidores (1),

O voltímetro (1) está lendo uma voltagem de 30 V; O amperímetro (2) está lendo uma corrente de 3 A; O voltímetro (3) está lendo uma voltagem de 20 V.

Uma pessoa, desejando medir a voltagem e a corrente em uma resistência, ligou o voltímetro de maneira incorreta, como mostra a figura. Nestas condições, qual será a leitura do amperímetro? Por quê?

Suponha que você tenha uma pilha, um amperímetro, um voltímetro e uma resistência desconhecida R.

Faça um desenho mostrando como você ligaria estes elementos de modo a obter dados que lhe permitam determinar o

se corretamente os elementos, se a leitura do voltímetro fosse 1,5 V e a do amperímetro 0,10 A, qual seria o

Figura: Exercício 35

Figura: Exercício 29