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física d apostila 02 eletricidade Física D - Apostila 02 2 completamente isolado das ações elétricas, uma vez que as cargas se acumulam apenas na superfície externa. Valendo-se desta distribuição superficial de cargas, Michael Faraday, físico inglês do século XIX, encerrou-se numa câmara de paredes metálicas sustentada por pés de vidro. Os sensíveis eletroscópios por ele introduzidos nesta, que ficou conhecida como Gaiola de Faraday, não indicaram existência de efeito elétricos em seu interior. Por este mesmo motivo, o condutor e os passageiros de um automóvel atingido por um raio, ficam protegidos enquanto permanecem dentro dele. TESTES 01. (UCPel-RS Adaptado) No interior de um condutor carregado em equilíbrio eletrostático: 01) O potencial é nulo. 02) O potencial é o mesmo em qualquer ponto. 04) O campo elétrico é igual a zero. 08) O campo elétrico é maior que zero, se o condutor estiver positivamente carregado. 16) O campo elétrico é menor que zero, se o condutor estiver negativamente carregado. 02. (UEMA) Para um condutor eletrizado em equilíbrio, podemos afirmar que: a) O campo é máximo em todos os pontos de seu interior. b) O campo é nulo em todos os pontos do seu interior. c) O potencial varia para todo os pontos do condutor. d) O potencial é nulo em alguns pontos do condutor. e) As cargas elétricas ficam distribuídas no seu interior. 03. (UFSC) Uma esfera metálica tem uma carga de 4.10 -11 C. Sabendo que o raio da esfera é de 0,2 m, determine o campo elétrico, em N/C, a 0,1 m do centro da esfera. 04. (UNESPA) Qual deverá ser a carga de uma esfera metalica de 1,0 m de raio para que potencial elétrico em um ponto qualquer do seu interior seja igual a 18,0 volts? a) 2,0 nC b) 3,0 nC c) 4,0 nC d) 6,0 nC e) 5,0 nC 05. No equilíbrio, podemos afirmar que: 01) Não existe movimento ordenado de cargas elétricas. 02) As cargas elétricas distribuem-se na superfície externa do condutor. 04) O campo elétrico no interior do condutor é constante e diferente de zero. 08) O potencial no interior do condutor é igual a zero. 16) A concentração de cargas é maior nas regiões pontiagudas do condutor. 06. (UEM-PR) Seja uma esfera condutora de raio = 1m carregada e colocada no vácuo. Em um ponto P, a uma distância d = 2 m do centro da esfera, o campo elétrico tem intensidade de 9.10 -3 N/C. 01) A intensidade do campo elétrico a uma distância de 0,5 m do centro da esfera vale 1,44 . 10 -1 N/C. 02) O potencial elétrico no centro da esfera é nulo. 04) O campo elétrico no interior da esfera é nulo. 08) O potencial elétrico na superfície da esfera vale 3,6 . 10 -2 V. 16) O potencial elétrico no interior da esfera é constante e vale 3,6 . 10 -2 V. 32) O campo elétrico na superfície externa de uma esfera condutora não é nula. 07. (PUC-MG) Analise as afirmações a seguir. 1 a afirmativa: A pessoa A está mais protegida dos efeitos de um raio que a pessoa B. 2 a afirmativa: Duas partículas carregadas, A e B, separadas por uma distância r, exercem, uma sobre a outra, forças de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos, qualquer que seja o sinal das cargas. 3 a afirmativa: Dois materiais diferentes, quando atritados, adquirem cargas de sinais contrários. Marque a alternativa correta. a) Todas as afirmativas são verdadeiras. b) Apenas a segunda afirmativa é correta. c) Existem duas afirmativas é corretas e uma falsa. d) Apenas a terceira afirmativa é correta. e) Todas as afirmativas são falsas.

TESTES · 2019. 5. 13. · 25.(UEL-PR) Considere o circuito representado no esquema abaixo, onde cada resistência vale 10Ω. A resistência equivalente entre os terminais X e …

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física dapostila 02 eletricidade

Física D - Apostila 022

completamente isolado das ações elétricas, uma vez que as cargas se acumulam apenas na superfície externa.

Valendo-se desta distribuição superficial de cargas, Michael Faraday, físico inglês do século XIX, encerrou-se numa câmara de paredes metálicas sustentada por pés de vidro. Os sensíveis eletroscópios por ele introduzidos nesta, que ficou conhecida como Gaiola de Faraday, não indicaram existência de efeito elétricos em seu interior.Por este mesmo motivo, o condutor e os passageiros de um automóvel atingido por um raio, ficam protegidos enquanto permanecem dentro dele.

TESTES01. (UCPel-RS Adaptado) No interior de um condutor carregado em equilíbrio eletrostático:

01) O potencial é nulo.02) O potencial é o mesmo em qualquer ponto.04) O campo elétrico é igual a zero.08) O campo elétrico é maior que zero, se o condutor estiver

positivamente carregado.16) O campo elétrico é menor que zero, se o condutor estiver

negativamente carregado.

02. (UEMA) Para um condutor eletrizado em equilíbrio, podemos afirmar que:

a) O campo é máximo em todos os pontos de seu interior.b) O campo é nulo em todos os pontos do seu interior.c) O potencial varia para todo os pontos do condutor.d) O potencial é nulo em alguns pontos do condutor.e) As cargas elétricas ficam distribuídas no seu interior.

03. (UFSC) Uma esfera metálica tem uma carga de 4.10-11C. Sabendo que o raio da esfera é de 0,2 m, determine o campo elétrico, em N/C, a 0,1 m do centro da esfera.

04. (UNESPA) Qual deverá ser a carga de uma esfera metalica de 1,0 m de raio para que potencial elétrico em um ponto qualquer do seu interior seja igual a 18,0 volts?

a) 2,0 nCb) 3,0 nCc) 4,0 nCd) 6,0 nCe) 5,0 nC

05. No equilíbrio, podemos afirmar que:

01) Não existe movimento ordenado de cargas elétricas.02) As cargas elétricas distribuem-se na superfície externa do

condutor.04) O campo elétrico no interior do condutor é constante e

diferente de zero.08) O potencial no interior do condutor é igual a zero.16) A concentração de cargas é maior nas regiões pontiagudas

do condutor.

06. (UEM-PR) Seja uma esfera condutora de raio = 1m carregada e colocada no vácuo. Em um ponto P, a uma distância d = 2 m do centro da esfera, o campo elétrico tem intensidade de 9.10-3 N/C.

01) A intensidade do campo elétrico a uma distância de 0,5 m do centro da esfera vale 1,44 . 10 -1 N/C.

02) O potencial elétrico no centro da esfera é nulo.04) O campo elétrico no interior da esfera é nulo.08) O potencial elétrico na superfície da esfera vale 3,6 . 10 -2 V.16) O potencial elétrico no interior da esfera é constante e vale

3,6 . 10-2 V.32) O campo elétrico na superfície externa de uma esfera

condutora não é nula.

07. (PUC-MG) Analise as afirmações a seguir.

1a afirmativa: A pessoa A está mais protegida dos efeitos de um raio que a pessoa B.2a afirmativa: Duas partículas carregadas, A e B, separadas por uma distância r, exercem, uma sobre a outra, forças de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos, qualquer que seja o sinal das cargas.3a afirmativa: Dois materiais diferentes, quando atritados, adquirem cargas de sinais contrários.

Marque a alternativa correta.

a) Todas as afirmativas são verdadeiras.b) Apenas a segunda afirmativa é correta.c) Existem duas afirmativas é corretas e uma falsa.d) Apenas a terceira afirmativa é correta.e) Todas as afirmativas são falsas.

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Física D - Apostila 02

eletricidade fÍSICA dapostila 02

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08. (CEFET-PR) Um cubo é feito de alumínio e está eletrizado e em equilíbrio eletrostático. Quando ao campo elétrico, podemos dizer que é:

a) Mais intenso nas proximidades dos centros das faces do cubo.b) Mais intenso nas proximidades dos centros das arestas do

cubo.c) Mais intenso nas proximidades dos vértices do cubo.d) De igual intensidade nas proximidades de qualquer parte

do cubo.e) Tão intenso nas proximidades quando no seu interior.

09. (UFPR) Quais são os gráficos que representam o campo elétrico e o potencial elétrico, para uma esfera carregada uniformemente com carga Q?

10. (U.E. LONDRINA-PR) A figura mostra, em corte longitudinal, um objeto metálico oco, eletricamente carregado. Em qual das regiões assinaladas há maior contração de cargas?

a) Ab) Bc) Cd) De) E

11.(AFA-RJ) Durante tempestade, um raio atinge um avião em vôo. Pode-se afirmar que a tripulação:

a) não será atingida, pois aviões são obrigados a portar um pára-raios em sua fuselagem.b) será atingida em virtude de a fuselagem metálica ser boa condutora de eletricidade.c) será parcialmente atingida, pois a carga será homogeneamente distribuída na superfície interna do avião.d) não sofrerá dano físico, pois a fuselagem metálica atua como blindagem.

12. (UFBA) Aviões com revestimento metálico, voando em atmosfera seca, podem atingir elevado grau de eletrização, muitas vezes evidenciado por um centelhamento para a atmosfera, conhecido como fogo-de-santelmo. Nessas circunstâncias é correto afirmar:

(01) A eletrização do revestimento dá-se por indução.(02) O campo elétrico no interior do avião causado pela eletrização do revestimento, é nulo.(04) A eletrização poderia ser evitada se o avião fosse revestido com material isolante.(08) O centelhamento ocorre preferencialmente nas partes pontiagudas do avião.(16) O revestimento metálico não é uma superfície equipotencial, pois, se o fosse, não haveria centelhamento.(32) Dois pontos quaisquer no interior do avião estão a um mesmo potencial, desde que não haja outras fontes de campo elétrico.

13.(UEM-PR) Uma esfera metálica de raio R, isolada, está carregada com uma carga elétrica Q. Seja r a distância do centro da esfera a qualquer ponto dentro (r < R) ou fora (r > R) da esfera. Nessas condições, assinale o que for correto:

(01) A carga elétrica se distribui uniformemente em toda a massa da esfera.(02) O campo elétrico e o potencial elétrico são constantes no interior da esfera.(04) Para r > R, o campo elétrico é inversamente proporcional ao quadrado da distância e tem direção perpendicular à superfície da esfera.(08) As eqüipotenciais associadas ao campo elétrico da esfera, para r > R, são superfícies esféricas concêntricas com a esfera e igualmente espaçadas.(16) O potencial elétrico é uma grandeza escalar, enquanto o campo elétrico é uma grandeza vetorial.

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Física D - Apostila 02

eletricidade fÍSICA dapostila 02

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17. (UEPG-PR) Considere um capacitor plano carregado de placas paralelas; despreze os efeitos de bordas. Assinale apenas a(s) afirmativas(s) correta(s):

01) A capacidade desse capacitor não depende de parâmetros geométricos como área da placa e distância entre elas.

02) Preenchendo todo o espaço entre as placas do capacitor com um dielétrico de constante “k”, a nova capacidade do sistema diminui.

04) Através da capacidade de um capacitor plano podemos obter a unidade S.I. da permissividade elétrica do ar ou vácuo “ε” como sendo Farad/metro.

08) A capacidade do capacitor plano pode ser escrita como

onde C é a capacidade; ε é permissividade elétrica no ar ou vácuo; A é área de uma das placas e d é a distância entre as placas.

16) A unidade SI para capacidade do capacitor é microfarad.32) Carregando convenientemente o capacitor, pode-se obter

um campo elétrico uniforme entre suas armaduras.

18. (UFMT) Certo capacitor tem capacitância igual ao dobro da capacitância do outro. Associados em série e ligados a uma pilha, qual será a relação entre as cargas por eles armazenadas?

19. (UESBA) O capacitor equivalente à associação da figura tem capacidade, em microfarads, de:

20. (AFA) Considere a figura abaixo. A capacidade entre os pontos A e B, em µF, vale:

Importante

Quando houver um circuito com capacitor, não haverá corrente elétrica no ramo que contém o capacitor. A d.d.p dos extremos do capacitor é a d.d.p dos extremos em que estiver ligado.

TESTES14. Com relação a capacitor, podemos afirmar que:

01) A função é armazenar cargas elétricas.02) É um sistema formado por duas armaduras separadas por

um isolante.04) Quando associados em série, a carga é constante.08) Quando associados em paralelo, a tensão é constante.

15. Com relação ao circuito abaixo, depois de estabelecido o regime estacionário, pode-se afirmar que:

a) O amperímetro A não indica corrente, porque a resistência do capacitor é nula.

b) A corrente no ramo do capacitor é nula.c) O capacitor impede a passagem de corrente em todos os

ramos do circuito.d) O amperímetro indica um valor da corrente que é distinto do

valor da corrente que passa pela resistência R.e) A tensão entre os pontos 1 e 2 é nula.

16. Sendo a ddp igual a 100 V, podemos afirmar que a tensão elétrica do capacitor C2 vale:

a) 10 Vb) 25 Vc) 30 Vd) 40 Ve) 50 V

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física dapostila 02 eletricidade

Física D - Apostila 026

21. (BANDEIRANTES) No esquema abaixo, todos os capacitores têm capacitância C. A capacitância equivalente da associação vale:

a) 4Cb) 2Cc) C

d)

e)

22. (UMC-SP) Dois capacitores iguais, cada um de C = 1,0 µF, são ligados em paralelo. Aplica-se uma tensão de 6,0 V aos extremos da associação. A energia potencial elétrica do sistema será, em µJ, igual a:

23. (UFPEL-RS) Na associação da figura, as capacidades são equivalentes e iguais a 6 . 10-6 F. Para uma diferença de potencial entre os pontos A e B de 100 V, a capacitância e a carga armazenada no sistema valem, respectivamente:

a) 4 . 10-4 F e 4 . 10-6 Cb) 4 . 10-6 F e 4 . 10-4 Cc) 4 . 10-6 F e 4 . 104 Cd) 9 . 10-6 F e 9 . 10-4 Ce) 9 . 10-4 F e 9 . 10-6 C

24. Considere o circuito representado pela figura abaixo cons-tituído de capacitores planos.

A partir disso, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01) Entre os pontos x e y os capacitores ficam sujeitos à mesma ddp. Neste caso, a capacitância equivalente ao trecho considerado aumenta, quando comparada com a de C3.

02) A carga de C4 será igual a carga da associação de C1, C2 e C3.

04) Se C1 = C2 = C3 = 2 x 10-12F e C4 = 6 x 10-12F, então, a capacidade equivalente C será igual a 3 x 10-12F.

08) Sabendo-se que a capacidade do capacitor equivalente é

dada por , onde é a permissividade elétrica do ar, A é área de uma das placas do capacitor e d é a distância

entre as placas, conclui-se que tem a dimensão de .16) A energia armazenada no capacitor equivalente

será de 24 x 10-10 Joules, se C1 = C2 = C3 = 2 x 10-12F e C4 = 6 x 10-12F.

25.(UEL-PR) Considere o circuito representado no esquema abaixo, onde cada resistência vale 10Ω. A resistência equivalente entre os terminais X e Y, em ohms, é igual a:

a) 10 b) 15 c) 30 d) 40 e) 90

26.(UFRJ-RJ) A menor resistência equivalente dos circuitos a seguir é (considere que as resistências são todas iguais):

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Física D - Apostila 02

eletricidade fÍSICA dapostila 02

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27.(FGV-SP) Pensando em como utilizar o imenso estoque de resistores de 20Ω e 5Ω que estavam “encalhados” no depósito de uma fábrica, o engenheiro responsável determina que se faça uma associação de valor equivalente (entre os pontos A e B) ao resistor de que precisariam para a montagem de um determinado aparelho.

O funcionário que fazia a soldagem do circuito alternativo, distraidamente, trocou a ordem dos resistores e um lote intenso de associações teve que ser descartado.As resistências corretas em cada associação deveriam ser: R1=20Ω, R2=20Ω e R3=5Ω.As resistências montadas erradamente em cada associação foram: R1=5Ω, R2=20Ω e R3=20Ω.A troca dos resistores acarretou uma diminuição da resistência desejada, em cada associação, de:

a) 5 Ω b) 9 Ω c) 15 Ω d) 24 Ω e) 25 Ω

28.(MACKENZIE-SP) Uma caixa contém resistores conectados a três terminais, como mostra a figura abaixo. A relação entre as resistências equivalentes entre os pontos A e B e entre os pontos B e C (RAB/RBC) é:

a) 4/3 b) 1 c) 1/2 d) 2/3 e) 2

29.(UNICAMP-SP) Em 1963, Hodgkin e Huxley receberam o prêmio Nobel de Fisiologia por suas descobertas sobre a geração de potenciais elétricos em neurônios. Membranas celulares separam o meio intracelular do meio externo à célula, sendo polarizadas em decorrência do fluxo de íons. O acúmulo de cargas opostas nas superfícies interna e externa faz com que a membrana possa ser tratada, de forma aproximada, como um capacitor.

a) Considere uma célula em que íons, de carga unitária, e=1,6.10-19C, cruzam a membrana e dão origem a uma diferença de potencial elétrico de 80 mV . Quantos íons atravessaram a membrana, cuja área é A=5,0.10-5 cm2, se sua capacitância por unidade de área é 0,8.10-6F/cm2?

b) Se uma membrana, inicialmente polarizada, é despolarizada por uma corrente de íons, qual a potência elétrica entregue ao conjunto de íons no momento em que a diferença de potencial for 20 mV e a corrente for 5.108 íons/s, sendo a carga de cada íon e=1,6.10-19C?

CORRENTE ELÉTRICA

É o movimento ordenado de cargas elétricas através de um condutor após ter sido estabelecida uma ddp.

Onde:

Q = Carga elétrica∆t = Intervalo de tempo

No S.I.

i → é medido em ampére (A)

Se:

Q = n . e e

Então:Q = i . ∆t = n . e

A partir de um gráfico da intensidade da corrente elétrica (i) em função do tempo (t), é possível obter a carga elétrica.

Diferença de Potencial

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Física D - Apostila 02

eletricidade fÍSICA dapostila 02

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1) Associação em série2) Associação em paralelo

Associação em Série

O que caracteriza uma ligação em série é o fato de cada resistor ser percorrido pela mesma corrente elétrica.É possível provar, com base na lei de OHM, que a resistência equivalente a uma associação em série pode ser obtida somando-se os valores das resistências de cada um dos resistores presentes.

Req = R1 + R2 + R3

i = i1 = i2 = i3 (constante)

U = U1 + U2 + U3

Importante:

01) A d.d.p. é maior no resistor de maior resistência.

02) A resistência equivalente é maior do que a resistência de qualquer resistor da associação.

03) O funcionamento de um dos elementos depende dos demais.

Associação em Paralelo

Uma associação em paralelo é caracterizada pelo fato de que todos os resistores presentes estão submetidos à mesma d.d.p., e são percorridas por correntes elétricas de intensidades, em geral, diferentes, que somadas resultam na corrente total.

Importante:

01) Passa uma corrente maior pelo resistor de menor resistência.

02) A resistência equivalente é menor do que a resistência de qualquer dos resistores da associação.

03) Cada elemento funciona independentemente dos demais.

Curto-circuito de resistoresDiz-se haver um curto-circuito entre dois pontos quando eles são ligados através de um condutor de resistência elétrica desprezível. Observe a figura:

O ponto “A” e “B” estão ligados por um fio de resistência elétrica nula. Toda a corrente elétrica passará por este fio e o resistor R ficará “morto” (não desempenhará nenhum papel no circuito).

TESTES30. (UFSC) Analise as afirmações abaixo e determine a soma das alternativas corretas:

01) A resistência de um condutor elétrico é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à área de sua secção transversal.

02) A resistência de um condutor elétrico é diretamente pro-porcional à área da sua secção transversal e inversamente proporcional ao seu comprimento.

04) A definição matemática da resistência elétrica é dada pelo quociente entre a diferença de potencial, aplicada entre as extremidades do resistor, e a intensidade da corrente elétrica que percorre.

08) A resistividade elétrica é uma grandeza física, diretamente proporcional ao comprimento do condutor e independente da temperatura.

16) A representação gráfica de R (em Ω) em função de V (em volts), para um resistor que obedece a lei de OHM, é uma reta paralela ao eixo horizontal, estando R representada no eixo vertical.

A resistência equivalente à associação em paralelo de resistores é dada por:

+ +

i = i1 + i2 + i3U = U1 = U2 = U3 (constante)

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física dapostila 02 eletricidade

Física D - Apostila 0210

31. (FAAP-SP) Uma resistência elétrica de 300Ω está submetida a uma d.d.p. de 210 V. A intensidade de corrente que a percorre vale, em mA:

a) 0,7b) 1,4c) 70d) 700e) 1400

32. (UFPR) Determine, em OHMS, o valor da resistência equivalente da associação de resistores entre A e B dada na figura abaixo.

33. (UEL-PR) Na associação de resistores esquematizada abaixo, a intensidade da corrente elétrica vale 6A.

As intensidades de corrente nos resistores R1, R2 e R3 valem, respectivamente:

a) 2A; 2A e 4Ab) 1A; 2A e 3Ac) 2A; 4A e 3Ad) 4A; 4A e 3Ae) 3A; 1A e 2A

34. Dado um fio de cobre, cujo comprimento é “L” e a área de secção transversal A, some as afirmações corretas:

01) Dobrando-se L e A, simultaneamente, a resistência elétrica também dobra.

02) Dobrando-se “L” e reduzindo-se “A” a metade, a resistência elétrica quadruplica.

04) Reduzindo-se “L” a metade e dobrando-se “A”, a resistência elétrica quadruplica.

08) Reduzindo-se à metade “L” e “A”, simultaneamente, a resistência elétrica dobra.

16) Um fio de alumínio de comprimento “L” e área de secção transversal “A” apresenta a mesma resistência elétrica do fio de cobre de comprimento “L” e área “A”.

32) A resistividade elétrica do fio de cobre é constante, qualquer que seja a sua temperatura.

35. (PUC-RS) Um fio de ferro homogêneo, de 2m de comprimento, tem área de secção transversal de 20 cm2. Sabendo que sua resistividade ρ é de 1,7 x 10-8 Ωm, o valor da resistência do fio, em OHMS é de:

a) 2 x 10-8

b) 1,7 x 10-8

c) 1,7 x 10-5 d) 17 x 10-5

e) 4 x 10-3

36. (MED. POUSO ALEGRE-MG) Qual dos gráficos abaixo representa a relação entre a diferença de potencial entre os terminais de um resistor ôhmico e a intensidade de corrente que o percorre?

37. Determine a resistência elétrica equivalente à associação ilustrada abaixo em OHMS.

38. (CEFET-PR) Um aluno, dispondo de vários resistores, associou-se em série de tal modo que iniciou soldando um de 10Ω a um outro de 5Ω e, a seguir, um de 2,5Ω e continuou de tal forma que o seguinte tinha sempre a metade da resistência elétrica do anterior. Se tal procedimento continuasse indefinidamente, a resistência elétrica equivalente seria, em OHMS, igual a:

a) 0b) 5c) 20d) 1000e) ∞

39. (UEM-PR) Em relação a figura abaixo, calcule a resistência equivalente, em OHMS, entre os pontos A e B.

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Física D - Apostila 02

eletricidade fÍSICA dapostila 02

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40. Dada a associação de resistores da figura: Indique a soma das afirmações corretas:

01) A resistência equivalente vale 6Ω.02) A corrente total é 4A.04) A corrente no resistor de 4Ω vale 4A.08) A intensidade de corrente no resistor de 3Ω é igual à

intensidade de corrente no resistor de 6Ω.

41. Sobre os tipos de associação de resistores, é incorreto afirmar que:

a) Na associação de resistores em série, a resistência R do resistor equivalente é igual à soma das resistências dos resistores associados.

b) Na associação de resistores em série, a intensidade da corrente que percorre o resistor equivalente, é a mesma que percorre cada um dos resistores associados.

c) A associação de resistores em série é caracterizada pelo fato de a tensão entre os terminais de cada resistor associado ser a mesma associação.

d) A associação de resistores em paralelo é caracterizada pelo fato de a d.d.p. entre os terminais de cada resistor associado ser a mesma da associação.

e) Na associação de resistores em paralelo, a intensidade da corrente que percorre o resistor equivalente, é igual a soma das intensidades das correntes que percorrem cada um dos resistores associados.

42. (UNICAMP) Sabe-se que a resistência elétrica de um fio cilíndrico é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à área de sua secção reta.

a) O que acontece com a resistência do fio quando triplicamos o seu comprimento?

b) O que acontece com a resistência do fio quando duplicamos o seu raio?

43. (ITA-SP) Determine a intensidade da corrente que atravessa o resistor R2 da figura, quando a tensão entre os pontos A e B for igual a U e as resistências R1, R2 e R3 forem iguais a R.

a)

b)

c)

d)

e) Nenhuma das anteriores

44.(MACKENZIE-SP) Certo resistor quando submetido a uma ddp de 24 V, dissipa a potência de 20 W. A potência que esse resistor dissipará, quando for submetido a uma ddp de 12 V, será a) 10 Wb) 8 Wc) 7 Wd) 6 We) 5 W

45.(UFF-RJ) Em dias frios, o chuveiro elétrico é geralmente regulado para a posição “inverno”. O efeito dessa regulagem é alterar a resistência elétrica do resistor do chuveiro de modo a aquecer mais, e mais rapidamente, a água do banho. Para isso, essa resistência deve ser

a) diminuída, aumentando-se o comprimento do resistor. b) aumentada, aumentando-se o comprimento do resistor. c) diminuída, diminuindo-se o comprimento do resistor. d) aumentada, diminuindo-se o comprimento do resistor. e) aumentada, aumentando-se a voltagem nos terminais do resistor.

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Física D - Apostila 02

eletricidade fÍSICA dapostila 02

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TESTES46. (PUC-PR) Um chuveiro elétrico dissipa uma potência de 2.500 W quando ligado a uma fonte de tensão 250V. Nessas condições, podemos dizer que a corrente que o alimenta é:

a) 10Ab) 1Ac) 0,1Ad) 0,01Ae) 25 A

47. (UESBA) Uma lâmpada de 100W permanece ligada em média 5 horas por dia. O consumo mensal (30 dias) de energia elétrica dessa lâmpada, em KWh é de:

48. (UEM-PR) Um forno elétrico produz 400 cal/s, quando a corrente através dele é de 8A. Sobre isso, é correto afirmar que: (Considere nos cálculos 1 cal ≅ 4,2J).

01) A resistência elétrica do sistema de aquecimento do forno vale, aproximadamente, 26 Ohms.

02) Um pernil, para ser assado no forno por um período de 4 horas, a um custo de R$ 1,50/kWh, terá um custo financeiro de, aproximadamente, R$ 10,00.

04) A tensão (ddp) a que o forno elétrico está submetido é de, aproximadamente, 209 V.

08) A potência dissipada no resistor existente no forno poderá ser maior que 400 cal/s, se a corrente elétrica através dele for de 8.10 -6 A.

16) A potência dissipada (potência Joule) aumentará, diminuindo o tempo necessário para que um pernil fique pronto para o consumo, à medida que se aumentar a resistência do sistema de aquecimento do forno.

49. Com relação a uma lâmpada incandescente, some as afirmações corretas:

01) Se ela for ligada numa ddp igual à nominal, vai dissipar uma potência igual à nominal.

02) Se ela for ligada numa ddp menor do que a nominal, dissipará a potência nominal.

04) Se ela for ligada numa ddp maior do que a nominal, poderá queimar.

08) Se ela for ligada numa ddp inferior à nominal, dissipará uma potência menor do que a nominal.

16) Se ela for ligada numa ddp menor do que a nominal, com certeza vai queimar.

32) Se for ligada numa ddp maior do que a nominal, não ocorre o risco de queimar.

50. A resistência do filamento de uma lâmpada é supostamente constante e igual a 242 ohms, quando ligada a uma fonte de 220 volts. Calcule, em quilowatt-hora, a energia consumida em 10 horas.

51. (UFPR adaptado) Um condutor linear com 10 ohms de resistência é percorrido por uma corrente elétrica de 2,0 ampéres durante 1,0 segundo. Calcular, em joules, a quantidade de calor gerada.

52.(UFPR) No circuito elétrico mostrado na figura a seguir, calcular, em watts, a potência dissipada no resistor R1. Dados: R1 = 8Ω, R2 = 6Ω, R3 = 6Ω, VA - VB = 33V.

53. (U. PASSO FUNDO-RS) Fazendo-se a experiência de um circuito com três lâmpadas em série, uma de 100 w, outra de 60w e outra de 40w, instalada nesta ordem, circula uma cor-rente de 88 mA. Colocando primeiro a de 40w, depois a de 60w e, no fim, a de 100w, a intensidade circulante no circuito será, em mA de:

a) 22b) 44c) 88d) 176e) 264

54. (TUIUTI-PR) O fusível de entrada de uma casa, alimentada em 110V, queima se a intensidade da corrente total ultrapassar 20A. Qual o número máximo de lâmpadas de 100W que poderão ser ligadas sem que o fusível queime? (supõe-se que nenhum outro aparelho elétrico esteja funcionando).

a) 2b) 5c) 11d) 22e) 30

55.(UNIP-SP) Um chuveiro elétrico deve operar sob tensão de 220V. Se o resistor do chuveiro tiver resistência elétrica R, sua potência elétrica será igual a P. Se o resistor do chuveiro tiver resistência elétrica 2R, sua potência elétrica será igual a:

a) b) Pc) 2P

d) e) 4P

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física dapostila 02 eletricidade

Física D - Apostila 0214

56. (EFEI-MG) Entre os pontos A e D da figura é aplicada uma diferença de potencial (ddp) de 120 V. Entre os pontos A e B existe um material de resistividade 62.10 mρ −= Ω , e cuja secção

transversal tem área igual a 0,040 mm 2. Sabendo-se que a resistência da lâmpada R é 240Ω, em que posição devemos colocar o cursor c (o comprimento e) para que tenhamos uma potência dissipada na lâmpada de 38,4W?

57.(ENEM-MEC) Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes:

Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas.- Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição “inverno” ou “quente”.– Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez.– Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente.– Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades.A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tentativa de, no dia-a-dia, reduzir

a) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos.b) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos.c) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica.d) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica.e) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga.

58.(ENEM-MEC) “…O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por hora de energia a partir de fontes alternativas”.Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração de energia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é de 5.000 megawatts por hora.Para se ter uma idéia do que isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, gera 1.450 megawatts de energia por hora.”Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação, contém, pelo menos, UM ERRO CONCEITUAL ao apresentar valores de produção e de potencial de geração de energia. Esse erro consiste em

a) apresentar valores muito altos para a grandeza energia.b) usar unidade megawatt para expressar os valores de potência.c) usar unidades elétricas para biomassa.d) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora.e) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades.

GERADOR E RECEPTORDE CIRCUITOS ELÉTRICOS

Gerador

A corrente elétrica é um movimento ordenado de cargas elétricas e que tal movimento deve-se a uma espécie de “força” que impulsiona as cargas pelos fios! Esta espécie de força é a tensão ou a d.d.p. (U). O que exerce esta tensão é um dispositivo denominado.

Gerador é o elemento do circuito que converte uma forma qualquer de energia em energia elétrica, criando e mantendo uma diferença de potencial entre seus terminais.

GERADOR: Todo aparelho que transforma uma energia qualquer em energia elétrica.

O gerador fornece e mantém a tensão para o circuito.

Exemplos de gerador:

• Gerador químico = Converte energia química em energia elétrica (pilhas e baterias).

• Gerador mecânico = Converte energia mecânica em energia elétrica (hidrelétrica).

• Gerador nuclear = Converte energia nuclear em energia elétrica.

A figura ilustra um gerador com as grandezas a ele relacionadas, em que:

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física dapostila 02 eletricidade

Física D - Apostila 0216

é bem fino, oferece resistência a passagem da corrente, e esta resistência transforma a energia elétrica em calor. O calor faz o filamento aquecido emitir luz. O filamento literalmente emite luz por causa do calor.

O problema com as lâmpadas incandescentes é que o calor desperdiça muita eletricidade. Calor não é luz, e o propósito da lâmpada incandescente é emitir luz. Assim toda a energia gasta criando calor é um desperdício. Lâmpadas incandescentes são assim muito ineficientes. Elas produzem aproximadamente 15 lumes por watt gasto.

Uma lâmpada fluorescente usa um método completamente diferente para produzir luz. Em um tubo fluorescente há eletrodos nas extremidades do tubo e um gás que contêm argônio e vapor de mercúrio. Um fluxo de elétrons atravessa o gás de um eletrodo para o outro. Estes elétrons batem nos átomos de mercúrio e os excitam. Quando os átomos de mercúrio retornam ao estado não-excitado, eles emitem fótons ultravioletas. Estes fótons batem no fósforo que reveste o interior do tubo fluorescente, e este fósforo emite luz visível.

Uma lâmpada fluorescente produz menos calor, assim é muito mais eficiente. Uma lâmpada fluorescente pode produzir entre 50 e 100 lumes por watt. Isto torna as lâmpadas fluorescentes 4 a 6 vezes mais eficientes que as incandescentes. Por isso é por que você pode comprar uma lâmpada fluorescentes de 15 watt que pode produzir a mesma quantidade de luz que uma lâmpada de 60 watt incandescente.

TESTES59. (UFRN) No circuito elétrico da figura abaixo, E é uma ba-teria de força eletromotriz 12V e resistência interna r = 1Ω.

Sendo R = 5 Ω, pode-se afirmar que o circuito é percorrido por uma corrente, em ampères, igual a:

61. (UNIFOR-CE) No circuito da figura, a tensão entre os pontos A e B é 5V. Pode-se afirmar que a tensão fornecida pela fonte E, em volts é de:

62. (UESB-BA) No circuito da figura, E é uma bateria de força eletromotriz 10V e resistência interna desprezível, e R é um resistor de 20Ω. A potência dissipada em R, em watts, é de:

63. (UFSC) No circuito abaixo, determine a d.d.p. em volts, sobre o resistor R4.

ε = 60VR1 = R2 = R3 = 30ΩR4 = 90Ω

60. (AFA) A corrente do circuito da figura dada vale 5A O valor da resistência R2, em Ω para que tal situação seja possível, será de:

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Física D - Apostila 02

eletricidade fÍSICA dapostila 02

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64. (PUC-PR) Tem-se o seguinte circuito:

Diferença de potencial entre A e B é de 28V.

I. A resistência do resistor equivalente ao circuito é de 14 ohms.II. A queda do potencial no resistor de 3 ohms é de 6V.III. A intensidade da corrente que passa pelo resistor de 12 ohms

é de 2A.

a) Somente I é correta.b) I e II são corretas.c) Somente a III é correta.d) Todas são corretas.e) Todas são incorretas.

65. (GUARAPUAVA) O gerador que obedece à função do diagrama tem resistência interna de:

a) 1,0Ωb) 1,5Ωc) 2,0Ωd) 0,5Ωe) 2,5Ω

66. (UEM-PR) Dado o circuito elétrico abaixo:

01) A resistência equivalente do circuito ligado ao gerador (entre a e b) é de 28Ω.

02) A corrente total no circuito é de 0,2 A04) A diferença de potencial Va - Vb é de 5,6 V.08) A corrente que passa no resistor de 30Ω é de 1/15 A.16) A potência dissipada no resistor de 8 Ω é de 0,32W.32) A diferença de potencial fornecido pelo gerador é de 6 V.64) A corrente no resistor de 30Ω é de 2/15 A.

67. (UFPR) Se a potência dissipada pela lâmpada L do circuito abaixo é 150W, qual a máxima intensidade de corrente, em ampères, que a percorre.

68. (UFPR) Um gerador com força eletromotriz igual a 15V e resistência interna r = 1Ω fornece energia a duas lâmpadas idênticas L1 e L2 com resistência 4,0Ω cada uma conforme o circuito da figura abaixo. Calcule a potência dissipada pela lâmpada L1 quando:

a) A chave C estiver aberta.

b) A chave C estiver fechada.

69. (ITA) Para iluminar o interior de um armário, liga-se uma pilha seca de 1,5 V a uma lâmpada de 3,0 W e 1,0 V. A pilha ficará a uma distância de 2,0 m da lâmpada e será ligada a um fio de 1,5 mm de diâmetro e resistividade de 1,7x10 8 •m. A corrente medida produzida pela pilha em curto circuito foi de 20 A. Assinale a potência real dissipada pela lâmpada, nessa montagem.

a) 3,7 Wb) 4,0 Wc) 5,4 Wd) 6,7 We) 7,2 W

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física dapostila 02 eletricidade

Física D - Apostila 0218

70. (UFPR) Considere o circuito da figura, onde B é uma bateriae L1, L2 e L3 são lâmpadas incandescentes idên-ticas, K1 e K2são interruptores. Considerando-se que a luminosidade daslâmpadas e proporcional à corrente que passa por elas, é correto afirmar que:

01) Quando somente K1 é ligado, as luminosidades de L1 e L2são iguais.

02) Quando somente K2 é ligado, as luminosidades de L1 e L3são iguais.

04) Quando K1 e K2 são ligados simultaneamente, asluminosidades de L1, L2 e L3 são iguais entre si.

08) Quando K1 e K2 são ligados simultaneamente, a luminosidadede L2 é menor que a de L1.

16) Quando K1 e K2 são ligados simultaneamente, a luminosidadede L3 é maior que a de L1.

32) Quando K1 e K2 são ligados simultaneamente, asluminosidades de L2 e L3 são iguais entre si.

71.(UNCISAL-AL) No recente blecaute que afetou a vida de milhões de brasileiros, um vestibulando de São Paulo, estado mais afetado pelo apagão, decidiu usar sua lanterna a pilha. Essa lanterna funciona com 3 pilhas comuns (1,5 V cada) associadas em série, que vão constituir uma fonte de 4,5 V de tensão. Como a luminosidade fornecida pela lâmpada não lhe fosse suficiente e ele dispusesse de outra lâmpada idêntica, resolveu usar ambas simultaneamente improvisando uma associação. Para conseguir a luminosidade desejada, mais intensa, o vestibulando deve ter associado as lâmpadas em:

a) série, sabendo que assim as pilhas durariam a metade dotempo em comparação ao seu uso com uma lâmpada apenas.b) série, sabendo que as pilhas durariam o mesmo tempo queduram quando alimentam uma lâmpada apenas.c) paralelo, sabendo que as pilhas durariam menos tempo queduram quando alimentam uma lâmpada apenas.d) paralelo, sabendo que as pilhas durariam o mesmo tempoque duram quando alimentam uma lâmpada apenas.e) paralelo, sabendo que as pilhas durariam mais tempo emcomparação ao seu uso com uma lâmpada apenas

72.(FATEC-SP)

Npede que eles obtenham, através do multímetro, a tensão elétrica de cada uma das pilhas.um laboratório de física, o professor entrega aos seus alunos 2 pilhas e um multímetro e Os alunos, ao fazerem a leitura, anotam os seguintes resultados: PILHA 1: V1 = 1,54 volts e PILHA 2: V2 = 1,45 volts. Na sequência, o professor pede que coloquem as pilhas associadas em sériecorretamente e que façam novamente a medida, porém algunsalunos procedem de maneira errada, associando os pólospositivos, conforme figura a seguir.

A leitura das medidas feita pelos alunos que associaram corretamente as pilhas e por aqueles que as associaram incorretamente foi, respectivamente, em volts

a) 1,50 e zero.b) 2,99 e zero.c) 2,99 e 0,05.d) 3,00 e 0,09.e) 2,99 e 0,09.

73.(UTFPR-PR) Um automóvel tem entre seus componentes uma bateria e um alternador. Sobre esses componentes considere as seguintes afirmações:

I) a bateria é um gerador eletromecânico.II) o alternador tem a função de recarregar eletricamente a bateria.III) o alternador é um gerador eletromecânico.IV) a bateria, entre outras funções, fornece corrente elétrica paraacender os faróis do carro.

É correto o que se afirma apenas em:

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

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Física D - Apostila 02

eletricidade fÍSICA dapostila 02

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GABARITOtESTES

29. a) 2,0 X 10 ELEVADO A SÉTIMA POTÊNCIAb) 1,6 X 10 ELEVADO A MENOS 12

42. a) triplicab) cai 4x

68. a) 36Wb) 100W

01 06 11 D 21 09 31 D 41 C 51 40 61 150 71 C02 B 12 42 22 36 32 06 42 * 52 27 62 5 72 E03 0 13 22 23 B 33 A 43 A 53 C 63 54 73 E04 A 14 15 24 31 34 02 44 B 54 D 64 D05 19 15 B 25 B 35 C 45 C 55 A 65 D06 60 16 B 26 A 36 A 46 A 56 1,2 66 8707 A 17 44 27 B 37 01 47 15 57 C 67 7,5A08 C 18 01 28 A 38 C 48 07 58 D 68 *09 96 19 04 29 * 39 49 49 13 59 2 69 A10 E 20 01 30 21 40 07 50 02 60 28 70 43