Eletrodinâmica – 2017 – 2016 – 2015
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Eletrodinâmica – 2017 – 2016 – 2015
Corrente elétrica
01-UNICAMP-SP-017)
Tecnologias móveis como celulares e tablets têm tempo de autonomia limitado pela carga armazenada em suas baterias.
O gráfico abaixo apresenta, de forma simplificada, a corrente de recarga de uma célula de bateria de
íon de lítio, em função do tempo.
Considere uma célula de bateria inicialmente descarregada e que é carregada seguindo essa curva de corrente.
A sua carga no final da recarga é de
02-(FMJ-SP-017)
O gráfico representa, de forma simplificada, a intensidade da corrente elétrica, em função do tempo, resultante do fluxo de íons de sódio através da membrana de um axônio gigante de lula, obtido em um experimento.
(www.sisne.org. Adaptado.)
Considerando o valor da carga elétrica de cada íon igual a 1,6.10-19 C, a quantidade de íons de sódio que atravessaram a membrana entre os instantes 0 s e 4,0.10-3 s foi de
(A) 2,5 × 103.
(B) 5,0 × 103.
(C) 7,5 × 104.
(D) 2,5 × 105.
(E) 5,0 × 105.
03-(FUVEST-SP-017)
a) zero e zero.
b) zero e – 5,0.10-12 C.
c) – 2,5.10-12 C e – 2,5.10-12 C.
d) – 2,5.10-12 C e + 2,5.10-12 C.
e) + 5,0.10-12 C e zero.
04-(UEL-PR-015)
Desde a elaboração dos modelos atômicos por Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr, cientistas como Murray Gell-Man (EUA) e Georg Zweig (Alemanha) têm desvendado os segredos subatômicos
da matéria.
Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, as subpartículas que constituem as partículas atômicas conforme os modelos de Gell-Man e Georg Zweig.
Resistores – Primeira lei de Ohm – Potência elétrica em um resistor
05-(UERJ-RJ-016)
06-(Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein – SP – 016)
A descoberta se inscreve no “espírito Alfred Nobel” de fazer invenções que geram grandes benefícios à humanidade, afirmou o comitê do Nobel no instituto Karolinska, em Estocolmo, na Suécia.
No entanto, para obter a luz branca, era necessário ter a componente azul. A importância vem do fato que era impossível obter lâmpadas com luz branca sem o uso do azul.
Para fazer qualquer coisa, você precisa de três cores primárias (vermelho, verde e azul).
Vermelho era mais fácil por causa do arsenieto de gálio que já estava disponível, mas ninguémsabia como fazer o azul, disse Nakamura em entrevista em 2009.
Empolgado com a divulgação da notícia do prêmio Nobel de Física de 2014, o SrPiril Lampo resolve desembolsar R$ 60,00 e substituir a lâmpada incandescente de sua casa, cuja potência é de 100 W e cujo custo de aquisição foi de R$ 5,00, por uma lâmpada de tecnologia LED, de 9 W, que tem o mesmo fluxo luminoso da lâmpada a ser substituída.
07-(Medicina – USCS-SP-016)
A potência nominal de consumo de um aparelho de diagnóstico por imagem de certo hospital é de 2500 W.
Sabe-se que ele opera com rendimento de 90%, trabalhando durante 5 min de cada vez e 12 vezes a cada dia, durante 20 dias úteis por mês.
Se o kWh custa R$ 0,90, a despesa mensal de energia elétrica devido ao uso desse aparelho é de
08-(MACKENZIE-SP-2017)
Muitos aparelhos elétricos são acionados por controle remoto.
O manual do usuário desses aparelhos informa que para mantê-lo em estado de prontidão (stand-by), isto é, acioná-lo por controle remoto, é necessária uma potência de 20 W.
A energia consumida por esse aparelho em um dia é, aproximadamente,
a) 1,3.106 J
b) 1,7.106 J
c) 1,9.106 J
d) 2,1.106 J
e) 2,3.106 J
09-(FGV-SP-017)
A usina hidrelétrica de Itaipu, empresa binacional, localizada na fronteira do Brasil com o Paraguai, tem uma potência instalada de 14 000 MW gerada por 20 unidades de 700 MW cada.
Essa potência é distribuída por 12 linhas de transmissão que operam sob tensão de 500 kV cada.
A energia produzida é levada até as cidades por cabos condutores de corrente elétrica, sustentados por altas torres que podem ser vistas quando se viaja pelas estradas.
A intensidade da corrente elétrica através desses cabos é, em kA, mais próxima de
10-(FUVEST-SP-017)
Na bateria de um telefone celular e em seu carregador, estão registradas as seguintes especificações:
Com a bateria sendo carregada em uma rede de 127 V, a potência máxima que o carregador pode fornecer e a carga máxima que pode ser armazenada na bateria são, respectivamente, próximas de
11-(PUC-MG-015)
Um chuveiro elétrico foi projetado para funcionar corretamente quando ligado em 220 V
Se ele for ligado a uma rede elétrica de 110 V, é CORRETO afirmar que:
a) sua resistência elétrica irá reduzir pela metade fazendo com que ele aqueça menos a água.
b) a resistência do chuveiro irá se reduzir pela metade e sua potência não será modificada.
c) a resistência do chuveiro irá dobrar de valor, já que a voltagem de 110 V é a metade da voltagem de 220 V para a qual ele foi projetado.
d) sua resistência elétrica não muda de valor e sua potência ficará quatro vezes menor.
12-(UEMG-MG-015)
“Nos anúncios da tevê
Somos lindos, sorridentes,
Cabelos longos e radiosos…”
(Sísifo desce a montanha)
Affonso chegou em casa, acendeu uma lâmpada, cuja potência é de 60 W,e, em seguida, ligou a
televisão, cuja potência é de 90 W. A lâmpada e a televisão ficaram ligadas por uma (1) hora.
Com relação ao consumo de energia elétrica e à tensão elétrica nesse intervalo de tempo, é CORRETO afirmar que
A) o consumo da lâmpada é maior, mas a tensão nos dois aparelhos é a mesma.
B) tanto o consumo quanto a tensão na televisão são maiores.
C) tanto o consumo quanto a tensão na lâmpada são maiores.
D) o consumo na televisão é maior, mas a tensão nos dois aparelhos é a mesma.
Segunda lei de Ohm (Resistividade)
13-(CEDERJ-RJ-015)
As extremidades de um pedaço de fio de comprimento L são conectadas aos terminais de uma bateria ideal. Verifica-se que a corrente elétrica a qual percorre o fio é, nesse caso, i1. O pedaço
original é substituído por outro, do mesmo fio, porém com o dobro do comprimento. Após a substituição, verifica-se que, sob a mesma voltagem, a corrente que o percorre é i2. Assinale
a alternativa que descreve a relação entre as correntes i1 e i2.
14-(UFRGS-RS-015)
No circuito esquematizado abaixo, R1 e R2 são resistores com a mesma resistividade ρ.
R1 tem comprimento 2L e seção transversal A, e R2 tem comprimento L e seção transversal 2A.
Nessa situação, a corrente elétrica que percorre o circuito é
(A) 2AV/(5 ρ L).
(B) 2AV/(3 ρ L).
(C) AV/( ρ L).
(D) 3AV/(2ρ L).
(E) 5AV/(2 ρ L).
Resistor equivalente nas associações série, paralelo e mista
15-(UNIFESP-SP-016)
Um fio metálico homogêneo tem comprimento L e área de secção transversal constante.
Com base no circuito representado na figura 2, calcule:
a) a resistência equivalente, em Ω.
b) a potência total dissipada, em W.
16-(ENEM-MEC-016)
Por apresentar significativa resistividade elétrica, o grafite pode ser utilizado para simular resistores elétricos em circuitos desenhados no papel, com o uso de lápis e lapiseiras.
Dependendo da espessura e do comprimento das linhas desenhadas, é possível determinar a resistência elétrica de cada traçado produzido.
No esquema foram utilizados três tipos de lápis diferentes (2H, HB e 6B)para efetuar três traçados
distintos.
Munida dessas informações, um estudante pegou uma folha de papel e fez o desenho de um sorvete de casquinha utilizando-se desses traçados.
Os valores encontrados nesse experimento, para as resistências elétricas (R), medidas com o auxílio de um ohmímetro ligado nas extremidades das resistências, são mostrados na figura.
Verificou-se que os resistores obedeciam a Lei de Ohm.
Na sequência, conectou o ohmímetro nos terminais A e B do desenho e, em seguida, conectou-o nos terminais B e C, anotando as leituras RAB e RBC, respectivamente.
Ao estabelecer a razão RAB / RBC qual resultado o estudante obteve?
17-(Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein – SP – 016)
Por decisão da Assembleia Geral da Unesco, realizada em dezembro de 2013, a luz e as tecnologias nela baseadas serão celebradas ao longo de2015, que passará a ser referido simplesmente como Ano Internacional da Luz. O trabalho de Albert Einstein sobre o efeito fotoelétrico (1905) foi fundamental para a ciência e a tecnologia desenvolvidas a partir de 1950, incluindo a fotônica, tida como a tecnologia do século 21.
Com o intuito de homenagear o célebre cientista, um eletricista elabora um inusitado aquecedor conforme mostra a figura abaixo.
Esse aquecedor será submetido a uma tensão elétrica de 120V, entre seus terminais A e B, e será utilizado, totalmente imerso, para aquecer a água que enche completamente um aquário de dimensões 30cm x 50cmx 80cm.
Desprezando qualquer tipo de perda, supondo constante a potência do aquecedor e considerando que a distribuição de calor para a água se dê de maneira uniforme, determine após quantas horas de funcionamento, aproximadamente, ele será capaz de provocar uma variação de temperatura de 36°F na água desse aquário
Adote:
Pressão atmosférica = 1 atm
Densidade da água = 1 g/cm3
Calor específico da água = 1g.cm-3 .oC-1
Resistência do resistor = 1 Ω
18-(UNIFESO-RJ-015)
No circuito esquematizado na figura, o gerador tem uma resistência interna desprezível, os
quatro resistores têm a mesma resistência R e o amperímetro (ideal) indica 5 A. Se a chave C estivesse fechada, o amperímetro estaria indicando
Características das associação série e associação paralela
19-(ENEM-MEC-015)
20-(UNICAMP-SP-016)
Muitos dispositivos de aquecimento usados em nosso cotidiano usamresistores elétricos como fonte de calor.
Um exemplo é o chuveiro elétrico, em que é possível escolher entre diferentes opções de potências
usadas no aquecimento da água, por exemplo, morno (M), quente (Q) e muito quente (MQ).
Considere um chuveiro que usa a associação de três resistores, iguais entre si, para oferecer
essas três opções de temperatura.
A escolha é feita por uma chave que liga a rede elétrica entre o ponto indicado pela letra N e um outro ponto indicado por M, Q ou MQ, de acordo com a opção de temperatura desejada. O esquema que representa corretamente o circuito equivalente do chuveiro é
21-(FAMERP-SP-017)
Uma lâmpada incandescente, de especificações técnicas 40 V – 25 W estabelecidas pelo fabricante queima se for submetida a tensões acima da especificada.
Conforme a figura, essa lâmpada será instalada em um soquete ligado em série com o resistor R e com outros resistores que serão conectados entre os pontos A e B, formando um circuito que Considerando que os fios e as conexões utilizados nesse circuito tenham resistências desprezíveis:
a) determine a quantidade de carga elétrica, em coulombs, que atravessará a lâmpada se ela permanecer acesa, de acordo com suas especificações, durante 20 minutos.
b) indique o número máximo de resistores iguais, de 320 Ω cada um, que podem ser ligados em paralelo entre A e B, sem que a lâmpada queime.
22-(ENEM-MEC-016)
23-(UERJ-RJ-015)
No esquema abaixo, está representada a instalação de uma torneira elétrica.
De acordo com as informações do fabricante, a resistência interna r da torneira corresponde a 200 Ω. A corrente que deve percorrer o circuito da torneira é de 127 mA.
Determine o valor da resistência R que deve ser ligada em série à torneira para que esta possa
funcionar de acordo com a especificação do fabricante, quando ligada a uma tomada de 127 V.
Calcule, em watts, a potência dissipada por essa torneira.
Cálculo de correntes, tensões e potências em associações mistas
24-(EsPCEx- AMAN – SP- RJ – 2016/17)
Um aluno irá montar um circuito elétrico com duas lâmpadas incandescentes, L1 e L2, de resistências elétricas constantes, que têm as seguintes especificações técnicas fornecidas pelo fabricante, impressas nas lâmpadas:
Além das duas lâmpadas, ele também usará um gerador ideal de tensão elétrica contínua de 60 V, um resistor ôhmico de 30 Ω e fios condutores elétricos ideais.
Utilizando todo material acima descrito, a configuração da montagem do circuito elétrico, para que as lâmpadas funcionem corretamente com os valores especificados pelo fabricante das lâmpadas será:
25-(Medicina – USCS-SP-017)
26-(UNIFESP-SP-017)
A figura representa o esquema de uma panela elétrica, na qual existe uma chave seletora C que pode ser ligada em dois pontos, A e B, que definem qual circuito será utilizado para dissipar, por efeito joule, a energia térmica necessária para o funcionamento da panela.
Uma pessoa deseja utilizar essa panela para elevar a temperatura de quatro litros de água de 20 ºC para 80 ºC.
Considerando que o calor específico da água seja 4.103 J/(kg⋅ºC), que a densidade da água seja 1 kg/L, que toda a energia térmica dissipada pelos resistores seja absorvida pela água e, ainda, que a água não perca calor durante o processo, calcule:
Geradores, receptores e associação de geradores e de receptores
27-(EsPCEx-AMAN-SP-RJ)
Em um circuito elétrico, representado no desenho abaixo, o valor da força eletromotriz (fem)
do gerador ideal é E=1,5 V, e os valores das resistências dos resistores ôhmicos são
R1=R4=0,3 Ω , R2=R3=0,6 Ω e R5=0,15 Ω . As leituras no voltímetro V e no amperímetro A, ambos
ideais, são, respectivamente,
[A] 0,375 V e 2,50 A
[B] 0,750 V e 1,00 A
[C] 0,375 V e 1,25 A
[D] 0,750 V e 1,25 A
[E] 0,750 V e 2,50 A
28-(EsPCEx- AMAN – SP- RJ – 2016/17)
O desenho ao lado representa um circuito elétrico composto por resistores ôhmicos, um gerador ideal e um receptor ideal. A potência elétrica dissipada no resistor de 4 Ω do circuito é:
a) 0,16 W.
b) 0,20 W.
c) 0,40 W.
d) 0,72 W.
e) 0,80 W.
29-(PUC-RJ-016)
Um estudante arma um circuito elétrico simples a partir de uma bateria de 15 V e três resistores idênticos de 10 kΩ. Com um amperímetro, ele mede uma corrente de 1,0 mA que passa em um dos resistores. Qual é a resistência equivalente do circuito, em kΩ?
(A) 3,3
(B) 5,0
(C) 10
(D) 15
(E) 30
30-(UEM-PR-015)
Considere um circuito elétrico composto de dois ramos paralelos, A e B, que é alimentado por uma bateria de 10 V ligada em paralelo com o circuito.
O ramo A é constituído por três resistores ligados em série, enquanto o ramo B é constituído por
dois resistores ligados em paralelo. Considere que todos os resistores do circuito são
ôhmicos e possuem resistência elétrica de 10 Ω.
Com base nessas informações, assinale o que for correto.
01) Os resistores equivalentes nos dois ramos do circuito possuem, respectivamente, resistência elétrica de 30 Ω e de 5 Ω.
02) A corrente elétrica que flui no ramo A é de 2 A.
04) A potência dissipada no ramo B é de 20 W.
08) A potência dissipada e a corrente elétrica no ramo B são maiores que as observadas no ramo A.
16) A diferença de potencial entre os terminais do segundo resistor do ramo A é de aproximadamente 3,3 V
Geradores
31-(UFPR-PR-015)
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 r é a resistência interna do gerador e ε sua força eletromotriz, o comportamento característico é descrito pela conhecida equação do gerador, que fornece a diferença de potencial ΔV em seus terminais A e B em função da corrente i fornecida por ele. Um dado gerador tem a curva característica mostrada no gráfico abaixo.
A partir do circuito e do gráfico apresentados, assinale aalternativa correta para a potência dissipada internamente na fonte quando esta fornece uma corrente de 2,0 mA.
Aparelhos de medição elétrica (amperímetros e voltímetros)
32-(COLÉGIO NAVAL-015)
Considere que um determinado estudante utilizando resistores disponíveis, no laboratório de sua escola, montou os circuitos mostrados abaixo:
Querendo fazer algumas medidas elétricas, usou um voltímetro (V) para medir a tensão e um amperímetro (A) para medir a intensidade da corrente elétrica.
Considerando todos os elementos envolvidos como sendo ideais, osvalores medidos pelo voltímetro (situação 1) e pelo amperímetro (situação 2) foram, respectivamente:
(A) 2V e 1,2A
(B) 4V e 1,2 A
C) 2V e 2,4 A
(D) 4V e 2,4A (
E) 6V e 1,2 A
33-(FUVEST-SP-016)
34-(FAMERP-SP-017)
A figura representa o esquema de ligação dos faróis de um automóvel à bateria do veículo.
O circuito é constituído por: duas lâmpadas de 12 V – 60 W cada uma; uma chave de acionamento e um fusível de proteção, ambos de resistências desprezíveis; e fios de ligação e conectores, também ideais.
Se os dois faróis estiverem acesos, das opções indicadas nas alternativas, aquela que corresponde à menor amperagem do fusível capaz de proteger esse circuito é
(A) 15 A.
(B) 12 A.
(C) 6 A.
(D) 4 A.
(E) 9 A.
35-(COLÉGIO NAVAL-015)
Considere que um determinado estudante utilizando resistores disponíveis, no laboratório de sua escola, montou os circuitos mostrados abaixo:
Querendo fazer algumas medidas elétricas, usou um voltímetro (V) para medir a tensão e um amperímetro (A) para medir a intensidade da corrente elétrica.
Considerando todos os elementos envolvidos como sendo ideais, os valores medidos pelo voltímetro (situação 1) e pelo amperímetro (situação 2) foram, respectivamente:
(A) 2V e 1,2A
(B) 4V e 1,2ª
C) 2V e 2,4A
(D) 4V e 2,4A
(E) 6V e 1,2A