Cálculo de correntes elétricas, tensões e potências elétricas em circuitos mistos 2024

Cálculo de correntes elétricas, tensões e potências elétricas em circuitos mistos

A resolução desse tipo de associações (mistas) é feita por etapas até chegar ao resistor equivalente e depois ir retornando e achando o que é pedido como você pode observar nos exemplos a seguir que devem ser analisados com muita atenção.

a) Determine a intensidade da corrente elétrica em cada ramo; a tensão entre A e C e a potência

Resolução:

Inicialmente você deve calcular a resistência equivalente conforme sequência a seguir:

Achar agora a corrente elétrica total i e ir retornando colocando-a em cada etapa (III, II e I) e colocando também todas as correntes em cada ramo do circuito de III para I, nomeando-as:

Colocando na sequência I, II e III:

A seguir, em II, vamos calcular a ddp (tensão) U nos trechos AC e CB lembrando que como estão em série a corrente i = 3 A é a mesma nos dois resistores:

b) Calcule a intensidade de corrente elétrica em cada ramo do circuito abaixo.

Resolução:

Calculando a resistência equivalente e a corrente elétrica total i:

c) No circuito representado no esquema abaixo, todos os resistores tem resistência igual a 10 Ω.

Sendo a corrente elétrica em R2 de i2 = 2,0 A, calcule a corrente elétrica nos outros resistores, a diferença de potencial em cada resistor e a diferença de potencial do gerador.

Resolução:

Colocando as correntes sabendo que no gerador a corrente total i sai do polo positivo:

Determine a intensidade, o sentido da corrente elétrica e a potência elétrica dissipada em cada um dos resistores.

Resolução:

O sentido da corrente elétrica é de P para Q (do maior para o menor potencial).

Observe que existe curto circuito marcando os nós e colocando letras nos mesmos

Na sequência abaixo estamos refazendo o circuito e calculando a resistência equivalente :

Calculando a intensidade da corrente elétrica total i sendo fornecida a tensão (ddp) entre P e Q,

Voltando ao circuito original:

O que você deve saber, informações e dicas

Saber as características das associações série e paralelo, fornecidas a seguir:

Características da associação série

Características da associação paralelo

Fórmulas válidas para a associação paralelo

Cálculo da resistência () do resistor equivalente na associação paralelo

Três processos:

Cálculo de correntes elétricas, tensões e potências elétricas

em associações mistas

Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre

Cálculo de correntes elétricas, tensões e potências elétricas em circuitos mistos

01- (MACKENZIE – SP)

Resolução:

02- (PUC - RJ) 

Em um laboratório de eletromagnetismo, uma aluna se prepara para realizar um experimento com resistores. Ela observa um arranjo montado em sua bancada como na figura abaixo.

Os resistores têm resistências R = 10 k; 2R = 20 k; e 3R = 30 k.

Ela tem que colocar um quarto resistor de resistência 4R = 40 k, encaixando-o em dois dos três terminais (A, B ou C).

a) Calcule a corrente e a potência dissipada no circuito quando ela escolhe A e B.

b) Indique o valor da corrente se ela escolher B e C.

c) Calcule a corrente e a potência dissipada no caso de escolher A e C.

Resolução:

b) Observe na figura abaixo quando você une B com C acrescentando 4R entre os mesmos que o

circuito está em aberto, não está fechado e não passa corrente (i = 0) pelo mesmo e assim, a potência elétrica dissipada é nula.

c) Observe na figura abaixo que acrescentando 4R entre A e C os três resistores estão em série

não passando corrente por R e, assim a resistência equivalente valerá 20k + 40k + 30k

03- (FATEC - SP)

No circuito elétrico representado no esquema abaixo, a corrente no resistor de 6 Ω é de 4 A e no de 12 Ω é de 2 A.

Nessas condições, a resistência do resistor R e a tensão U aplicada entre os pontos C e D valem, respectivamente:

a) 6 Ω e 42V

b) 2 Ω e 36V

c) 12 Ω e 18V

d) 8 Ω e 5V 

e) 9 Ω e 72V

Resolução:

Acompanhe toda explicação pela figura abaixo que está ilustrando todo raciocínio.

Começando pelas correntes. Observe atentamente no circuito fornecido que se a corrente total fornecida no trecho EF do resistor de 6 é de 4 A, a corrente no trecho CE também será de 4 A.

Se pelo resistor de 12 passam 2 A e ele está em paralelo com (3 + R), por esses resistores também passará 2 A.

Se U’ = 24 V no resistor de 12 Ω então a tensão nos resistores (3 Ω + R) também será de U’ = 24 V (estão em paralelo).

R- E

04- (UFMA - MA)

A figura abaixo representa um circuito elétrico formado por associação de resistores,

alimentados através de uma bateria de 12V. Determine a potência dissipada pelo resistor de 9 Ω.

Resolução:

Cálculo da resistência do resistor equivalente através da sequência abaixo:

Nas figuras (III) e (II) a corrente através de todos os resistores é i = 1,2 A

05- (UNESP - SP)

Um circuito com 3 resistores iguais é submetido a uma diferença de potencial V entre os pontos A e C, conforme mostra a figura.

A diferença de potencial que se estabelece entre os pontos A e B é

Resolução:

Cálculo da resistência do resistor equivalente na sequência das figuras abaixo:

Cálculo da corrente total i baseado no da última figura acima:

Retornando à figura do meio:

R- D

06- (UFC - CE)

Considere o circuito mostrado na figura a seguir.

Assinale a alternativa que contém, respectivamente, os valores da resistência R, da diferença de potencial entre os pontos a e b e da corrente em R, sabendo que a potência dissipada no resistor de 5 Ω é igual a 45 W.

Resolução:

Calculando a resistência do resistor equivalente na sequência das figuras abaixo:

 

07- (Olimpíada Brasileira de Física)

Uma corrente de 0,10 A passa pelo resistor de 25 Ω, conforme indicado na figura abaixo.

Qual é a corrente que passa pelo resistor de 80 Ω?

a) 0,10 A

b) 0,20 A

c) 0,30 A

d) 0,40 A

e) 0,50 A

Resolução:

Veja a sequência de resolução até a figura 3:

Na figura 2 a corrente de 0,1 A que passa pelo resistor de 25 Ω é a mesma que passa pelo de 15 Ω (estão em série) que por sua vez é a mesma que passa pelo resistor de 40 Ω da figura 3.

08- (UNIFESP - SP)

Em um enfeite de Natal alimentado com tensão de 110 V, há 5 lâmpadas idênticas ligadas em

 paralelo, todas acesas, e os fios de ligação apresentam resistência elétrica de 1,0 Ω.

O circuito elétrico correspondente a esta situação está esquematizado na figura, na qual as lâmpadas estão representadas pela sua resistência equivalente Re.

Considerando que o amperímetro ideal registra uma corrente de 2,2 A, calcule:

a) O valor da resistência elétrica de cada lâmpada.

b) A energia dissipada em 30 dias pelos fios de ligação, em Wh, se as lâmpadas ficarem acesas por 5 horas diárias.

Resolução:

a) O amperímetro ideal indica a corrente (i = 2,2 A) nos fios de ligação e nas 5 lâmpadas associadas em paralelo de resistência equivalente Re. (1 Ω e Re estão em série)

Cálculo da tensão (ddp) U’ nos terminais dos fios de ligação de resistência R’ = 1 Ω percorridos por

Cálculo da tensão (ddp) U’’ nos terminais das 5 lâmpadas idênticas de resistência R cada uma e resistência equivalente Re lembrando a tensão total aplicada é U = 110 V e U’ = 2,2 V

U’’ = U – U’ = 110 – 2,2 U’’ = 107,8 V 

b) Potência elétrica dissipada pelos fios de ligação percorridos por corrente de i = 2,2 A sob tensão de U = 2,2 V P = i.U = 2,2.2,2 = 4,84 P = 4,84 W

A energia W dissipada em 30 dias pelos fios de ligação, em Wh, se as lâmpadas ficarem acesas por 5 horas diárias.

09- (PUC - RJ)

Montaremos um circuito elétrico como na figura.

a) (A,A)

b) (F,A)

Resolução:

10- (UNESP - SP)

Uma rede elétrica de 110 V alimenta o circuito dado na figura, formado por um aquecedor de água

A (1100 W – 110 V) e quatro outros aparelhos elétricos idênticos, cujas resistências são iguais a

44 Ω.

Determine:

a) a corrente no aquecedor;

b) a potência elétrica total consumida pelo circuito.

Resolução:

a) Observe que existe curto circuito, marcando os nós, colocando letras nos mesmos e refazendo o circuito você observa que o aquecedor A e dois resistores R estão todos em paralelo (figuras abaixo):