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Resistor equivalente

Resistor equivalente

 

 

Resistor equivalente na associação série

 

Uma​​ associação série é aquela em que os resistores​​ estão associados​​ um em seguida do outro​​ de modo que a​​ corrente​​ em cada um​​ seja a mesma.

Cálculo da resistência (Req) do resistor equivalente na associação​​ série​​ 

a​​ resistência do resistor equivalente​​ entre​​ A e B​​ nas​​ figuras acima é fornecida pela 

soma​​ das resistências de​​ cada resistor.

Exemplos numéricos:

Resistor equivalente na associação paralelo

 

associação paralelo é aquela em que os resistores são associados​​ pelos seus terminais,​​ ou​​ seja,

todos​​ saem do mesmo ponto (A)​​ e todos​​ chegam ao mesmo ponto (B).

Cálculo da resistência (Req) do resistor equivalente na associação paralelo:

Três processos:

3o  Regra prática:

 quando um é o dobro do outro,​​ você pega o​​ maior e divide por três;

  quando um é o triplo do outro, você pega o​​ maior e divide por quatro, e assim por diante.

 dois resistores iguais,​​ você divide o valor de um deles por dois;

 três resistores iguais,​​ você divide o valor de um deles por três, e assim por diante. 

Em​​ alguns casos​​ essa regra prática, quando o número​​ não der exato, pode ser​​ substituída por uma das duas acima.

Exemplo numérico:​​ (analise atentamente a resolução por cada um dos três processos)

Se você​​ invertesse a ordem​​ dos resistores,​​ o resultado seria o mesmo:

 

Resistor equivalente na associação mista

 

 Associação Mista   consta de uma combinação​​ das​​ associações série e paralelo, 

cujo cálculo você deve fazer por partes​​ até chegar a um​​ único resistor equivalente Req.

Para isso deve-se​​ ir substituindo​​ cada associação parcial,​​ série ou paralelo,​​ por um único resistor e ir​​ diminuindo aos poucos o esquema da associação.

Analise​​ detalhadamente​​ esses exemplos:

Em cada caso abaixo,​​ calcule a resistência equivalente​​ entre os​​ pontos P e Q.

01-

02-

   

 

03- Veja bem,​​ na​​ associação abaixo​​ que​​ os​​ três últimos​​ estão em​​ série, comece por eles:

 

O que você deve saber,​​ informações e dicas

 

3 casos:

3o  Regra prática:

 quando um é o dobro do outro,​​ você pega o​​ maior e divide por três;

  quando um é o triplo do outro, você pega o​​ maior e divide por quatro, e assim por diante.

 dois resistores iguais,​​ você divide o valor de um deles por dois;

 três resistores iguais,​​ você divide o valor de um deles por três, e assim por diante. 

Em​​ alguns casos​​ essa regra prática, quando o número​​ não der exato, pode ser​​ substituída por uma das duas acima.

 

 Quanto menor for a​​ resistência equivalente de uma​​ associação​​ de resistores, maior será a​​ potência​​ de modo que sua​​ eficiência​​ seja​​ maior.

 

Disjuntores

 

A função do disjuntor​​ é interromper​​ automaticamente a​​ passagem​​ da​​ corrente elétrica​​ por um dos​​ pontos​​ (cômodos) da residência, quando sua​​ intensidade​​ excede​​ determinado valor a chave​​ ​​ do disjuntor​​ desliga.

Se a chave do disjuntor, com o​​ excesso​​ de corrente elétrica​​ não desligasse,​​ os fios​​ do circuito seriam​​ muito aquecidos​​ podendo​​ fundir,​​ causando​​ incêndios.

Junto aos​​ disjuntores, na​​ caixa de luz,​​ existe um quadro​​ identificador dos​​ cômodos​​ ou​​ pontos​​ atendidos por​​ cada disjuntor,​​ como por exemplo, iluminação, tomadas, chuveiros, etc.

 

Reostatos

 

Reostatos são​​ resistores variáveis cuja finalidade é adaptar​​ a​​ intensidade​​ da​​ corrente elétrica​​ a​​ valores desejados.

Tipos de reostatos:

Os principais​​ tipos de​​ reostatos são:

Reostato de cursor  variando​​ o​​ cursor você está​​ variando​​ a​​ resistência (figura 1)

​​ Reostato de pontos em cada posição​​ da chave a​​ resistência elétrica tem um determinado valor (figura 2).

 

Curto circuito (CC)

 

 Quando se​​ liga​​ (une)​​ dois pontos​​ de um​​ circuito​​ elétrico por um​​ condutor​​ (fio) de​​ resistência

desprezível​​ (fio ideal, fio sem resistência), diz-se que esses dois pontos​​ ficam em​​ curto circuito (CC).

Ligando-se, em​​ paralelo,​​ entre os pontos​​ A e B​​ desse​​ resistor,​​ um condutor de​​ resistência desprezível​​ (fio ideal), provoca-se um curto circuito​​ entre​​ A e B e verifica-se que toda a corrente elétrica​​ se​​ desviará,​​ passando pelo​​ fio ideal,​​ no qual, aplicando-se a​​ lei de Ohm​​ ter-se-á:

Assim, o circuito​​ se comporta como se o​​ resistor não existisse e pode-se redesenhar​​ o circuito, tornando os​​ pontos A e B​​ coincidentes.

 

 

Calcule, em​​ cada caso, a resistência​​ do​​ resistor equivalente​​ entre os​​ pontos A e B:

a)

b)

        

c)

 

Cálculo do resistor equivalente em casos mais complexos de curto-circuito

 

 

 

Determine, em cada caso, entre os pontos​​ P e Q, resistência equivalente de cada associação:

a)

Etapas: Preste muita atenção nas etapas da resolução.

Q tem​​ um de 10Ω    veja esquema e​​ sequência​​ acima.

c)

 

Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre

Resistor equivalente​​ (sem curto circuito, de 01 a 10)

 

01-​​ (fisicaevestibular)

Em​​ cada uma​​ das​​ associações abaixo, calcule a​​ resistência​​ do​​ resistor equivalente​​ entre os​​ pontos especificados:

a)

 Resolução:

Os resistores de​​ 3,0​​ ​​ e o de 1,0​​ ​​ estão em série e serão substituídos por​​ um único​​ de 3,0 + 1,0 =​​ 4,0​​ ​​ .

b)

Resolução:

 

C)

 

Resolução:

 

d)

Resolução:

 

e)

Resolução:

 

f) 

Resolução:

 

g)

Resolução:

h)

Resolução:

i)

 

Resolução:

j) 

 

Resolução:

l)

Resolução:

 

02-​​ (UFMS​​ -​​ MS) 

No​​ circuito elétrico abaixo,​​ determine o​​ valor​​ da​​ resistência equivalente​​ entre os​​ pontos A e B.

 Resolução:

 

03-​​ (MACKENZIE​​ -​​ SP) 

Uma​​ caixa​​ contém​​ resistores​​ conectados a​​ três terminais,​​ como mostra a​​ figura​​ abaixo.

a)​​ 4/3                                  

b)​​ 1                                

c)​​ 1/2                                        

d)​​ 2/3                                   

e)​​ 2

Resolução:

Observe as​​ resoluções nas​​ figuras abaixo:

R- A

 

04-​​ (PUC​​ -​​ RJ) 

Resolução

R- C

 

05-​​ (UNESP​​ -​​ SP) 

Novas perspectivas foram introduzidas e vêm sendo exploradas, como as​​ investigações​​ sobre​​ propriedades elétricas​​ de​​ macromoléculas​​ e​​ cadeias poliméricas,​​ como as​​ proteínas.

 Diante dessa possibilidade, um​​ pesquisador​​ verificou com​​ sucesso​​ a sua​​ hipótese​​ de que uma determinada​​ proteína, esticada,​​ satisfazia à​​ lei de Ohm.​​ 

Depois de​​ medidas​​ sistemáticas da​​ resistência elétrica,​​ ele concluiu que o​​ seu valor​​ é​​ R.​​ Prosseguindo na investigação,​​ partiu​​ essa cadeia em​​ dois pedaços,​​ ligando-os em​​ paralelo,​​ e a​​ 

Resolução:

 

06-​​ (PUC​​ -​​ RJ) 

Duas​​ resistências elétricas,​​ uma de​​ 2​​ ​​ e outra de​​ 6​​ ,​​ devem ser​​ ligadas​​ a uma​​ bateria​​ ideal de​​ ​​ 

12​​ V​​ em um​​ circuito elétrico.

a)​​ Determine​​ de que maneira​​ as resistências devem​​ ser ligadas​​ para que a​​ potência dissipada​​ pelo circuito seja a​​ menor possível.

b)​​ Desenhe​​ o​​ circuito​​ correspondente à​​ resposta do item a.

Resolução:

b)

 

07-( UECE - CE) 

Um​​ longo cabo subterrâneo​​ de​​ 10​​ km​​ se estende de​​ leste para oeste​​ e consiste de​​ dois fios​​ paralelos de​​ 13​​ Ω/km.​​ 

Um​​ contato indevido​​ se forma a uma​​ distância x,​​ medida a​​ partir​​ da extremidade​​ oeste,​​ quando um​​ caminho condutor​​ de​​ resistência R​​ faz a​​ ligação entre os fios,​​ como mostra a​​ figura.

A​​ resistência​​ é​​ R​​ =​​ 60​​ Ω,​​ quando​​ medida​​ a partir das​​ extremidades do oeste​​ e​​ 216​​ Ω,​​ quando​​ medida​​ a partir das​​ extremidades do leste.​​ O​​ valor​​ de​​ X,​​ em​​ quilômetros​​ é:

a) ​​ 2,0

b)​​ 2,5

c)​​ 3,0

d)​​ 3,5

e)​​ 4,0

Resolução:

Como​​ cada km​​ do fio tem​​ 13​​ de resistência, e​​ comprimento​​ total​​ de​​ 10 km​​ a​​ resistência total​​ do​​ 

Medindo a​​ partir do oeste​​ você terá que a corrente percorre uma​​ resistência de 60​​ (fornecida) tal​​ 

Medindo a​​ partir do leste​​ você terá que a corrente percorre uma​​ resistência de​​ 216​​ (fornecida) ​​ 

R- A

08-​​ (CFT​​ -​​ MG) 

A​​ FIG. 1​​ representa uma​​ associação​​ de​​ resistências idênticas​​ e a​​ FIG. 2,​​ uma​​ bateria e fios​​ de ligação.

Para se obter o​​ maior valor​​ de​​ corrente elétrica,​​ os​​ fios​​ devem ser ligados​​ nos pontos

a)​​ A e B.                         

b)​​ A e D.                              

c)​​ B e C.                             

d)​​ C e D.

Resolução:

a​​ i,​​ e assim,​​ maior corrente​​ implica em​​ menor resistência​​ e consequentemente em​​ maior​​ potência.

R- D

 

09-​​ (PUC​​ -​​ RJ) 

Calcule a​​ resistência​​ do​​ circuito​​ formado por​​ 10 resistores​​ de​​ 10 kW,​​ colocados​​ todos em paralelo​​ entre si, e em​​ série​​ com​​ 2 resistores​​ de​​ 2 kW,​​ colocados em​​ paralelo.

a)​​ 1 kW                                  

b)​​ 2 kW                                    

c)​​ 5 kW                             

d)​​ 7 kW                                          

e)​​ 9 kW

Resolução:

Veja a​​ sequência​​ abaixo:

R- B

 

10-​​ (MACKENZIE​​ -​​ SP) 

A​​ resistência elétrica​​ do​​ resistor equivalente​​ da​​ associação abaixo,​​ entre os pontos​​ A e B,​​ é:

a)​​ 2 R                       

b)​​ R                             

c)​​ R/ 2                             

d)​​ R/ 3                                         

e)​​ R/ 4

Resolução:

 Observe a​​ sequência​​ abaixo:

R- B

 

Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre

Resistor equivalente​​ (sem curto circuito, de 10 a )

 

 11-​​ (fisicaevestibular) 

Determine a​​ resistência​​ do​​ resistor​​ equivalente​​ em cada uma das​​ associações abaixo,​​ entre os​​ pontos especificados:

a)

Resolução:

 

b)

Resolução:

c)

Resolução:

d)

 

 

Resolução:

e)

 

Resolução:

f)

 

Resolução:

12- (MACKENZIE - SP) 

A​​ resistência elétrica​​ do​​ resistor equivalente​​ à​​ associação abaixo,​​ entre os​​ pontos A e B,​​ é:

a)​​ zero                             

b)​​ 5,0 Ω                               

c)​​ 10 Ω                             

d)​​ 60 Ω                     

e)​​ 135 Ω

Resolução:

 

13- (UECE - CE)

A​​ resistência equivalente​​ R,​​ entre os pontos​​ P e Q,​​ em ohms, da​​ combinação​​ de​​ resistores​​ mostrada

na​​ figura é:

a)​​ 0,15                            

b)​​ 6,67                            

c)​​ 9,33                              

d)​​ 15,00                              

e)​​ 22,5

Resolução:

Observe que os​​ dois resistores​​ estão​​ associados em​​ paralelo​​ entre os pontos​​ P​​ e Q:

R- B​​ 

14- (FUVEST - SP) 

​​ 

Considere um​​ circuito​​ formado por​​ 4 resistores iguais,​​ interligados por​​ fios​​ perfeitamente condutores.​​ Cada resistor​​ tem​​ resistência R​​ e ocupa​​ uma das arestas​​ de um​​ cubo,​​ como mostra a​​ figura.

Aplicando​​ entre os pontos A e B​​ uma​​ diferença de potencial U,​​ a​​ corrente​​ que circulará​​ entre A e B​​ valerá:

Resolução:

Observe na​​ figura abaixo​​ que todos os​​ pontos B​​ estão em​​ curto circuito, ou seja, são​​ coincidentes​​ 

e o​​ mesmo​​ ocorre com​​ todos​​ os pontos A   então os​​ 4 resistores​​ estão em​​ paralelo.

R- A

 

15-​​ (MACKENZIE​​ -​​ SP) 

A​​ resistência​​ do​​ resistor equivalente​​ à associação​​ abaixo,​​ entre os​​ terminais A e B,​​ é:

a)​​ 17​​ 

b)​​ 20​​ 

c)​​ 35​​ 

d)​​ 70​​ 

e)​​ 180​​ 

Resolução:

Marcando os​​ nós​​ e colocando​​ letras:

R- B

 

16-​​ (FGV​​ -​​ SP) 

Determine a​​ resistência​​ do​​ resistor equivalente​​ da​​ associação​​ abaixo, entre os pontos​​ x e y:

Resolução:

Unindo os​​ nós​​ que estão em​​ curto​​ e chamando-os de​​ mesma​​ letra​​ X e Y.

 

17- (PUC - SP) 

Determine o​​ valor​​ da​​ resistência equivalente​​ na​​ associação​​ de​​ resistores​​ esquematizada:

Resolução:

 

18-​​ (UF​​ -​​ PE) 

No​​ circuito,​​ qual a​​ resistência equivalente​​ entre os​​ pontos A e B?

Resolução:

Verifique que​​ todos os nós​​ (pontos B) estão em​​ curto circuito​​ e a sequência das resoluções nas sequências das​​ figuras abaixo:

 

19-​​ (UECE​​ -​​ CE) 

Considere a​​ figura​​ a seguir. Ela é formada de um​​ conjunto de resistores​​ todos de​​ resistência R.

A​​ resistência equivalente​​ entre​​ os pontos A e B​​ é:

Resolução:

Observe que,​​ por simetria,​​ os​​ três pontos​​ da​​ reta vertical​​ chamados de​​ C​​ têm​​ o​​ mesmo​​ potencial

como sequência das​​ duas primeiras​​ figuras abaixo,​​ a partir das quais os​​ circuitos​​ foram refeitos:

 

20-​​ (UFRN​​ -​​ RN) 

Um​​ anel​​ feito a partir de um​​ fio condutor homogêneo​​ possui, entre pontos​​ diametralmente opostos,​​ uma​​ resistência R.

Se​​ cortarmos​​ esse anel em​​ 4 partes iguais,​​ duas a duas,​​ tendo os​​ pedaços maiores​​ o​​ dobro​​ do​​ comprimento​​ dos​​ pedaços menores,​​ e os​​ ligarmos​​ como mostra a​​ figura acima,​​ podemos afirmar que, entre os​​ pontos A e B,​​ a​​ resistência valerá:

Resolução:

Figuras​​ (I)​​ e (II) ​​​​  ​​​​ como a​​ resistência do anel​​ é​​ R​​ e ele está ligado nos terminais​​ A e B,​​ após o​​ primeiro corte​​ a parte superior e a inferior​​ (cada metade)​​ terão resistência​​ 2R​​ pois,​​ 2R paralelo com

Fig.​​ (III)​​ ​​ após o​​ segundo corte​​ cada pedaço​​ de​​ 2R​​ será cortado e ficará com​​ resistência R.

Fig.​​ IV​​ ​​ estão unidos os​​ 4 pedaços​​ de​​ resistência R cada um​​ conforme indicado na​​ figura do enunciado.

Observe nas​​ figuras abaixo​​ a​​ sequência​​ de operações:

R- E

 

 

 

 

 

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