Exercícios sobre circuitos elétricos simples
Resolva esta lista de exercícios sobre circuitos elétricos simples e teste seus conhecimentos sobre seus principais conceitos.
Publicado por: Thiago Tavares da CostaQuestões
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Questão 1
Ao trocar uma lâmpada queimada em sua casa, uma pessoa decide usar uma lâmpada de 60W de potência no lugar da lâmpada antiga, de 40 W. Ambas funcionando na tensão de 127 V. O que se pode afirmar sobre a nova lâmpada, em relação à antiga?
Alternativa D.
A potência dissipada de uma lâmpada, em uma tensão constante, é dada pela fórmula:
P = V2/R
Logo, existe uma relação inversamente proporcional entre potência elétrica (P) e resistência elétrica (R). Uma lâmpada mais potente consumirá maior energia e terá menor resistência elétrica.
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Questão 2
Um chuveiro, com potência padrão de 4400 W para seu funcionamento, é projetado para operar em 220 V. Caso o chuveiro seja instalado incorretamente em uma tensão de 127 V, sua potência de operação irá
Alternativa D.
A potência elétrica de funcionamento é uma grandeza diretamente proporcional com a tensão elétrica sob a qual o aparelho está submetido. Logo, uma tensão elétrica menor do que a projetada irá fazer com que o chuveiro elétrico funcione a uma potência menor, com uma taxa menor de corrente elétrica.
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Questão 3
Observando o painel de seu carro, uma motorista percebe que a lâmpada que indica “portas abertas” está com um brilho menor em relação às demais lâmpadas no painel. Sabendo que as lâmpadas são idênticas, pode-se afirmar que a lâmpada da porta está:
Alternativa C.
No carro, as lâmpadas estão ligadas em paralelo e associadas a uma bateria comum. Se uma lâmpada brilha menos, significa, então, que sua potência dissipada é menor do que as demais, logo, por ela passa uma corrente elétrica menor.
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Questão 4
Uma estudante, montando um projeto de Física, decide pegar duas lâmpadas distintas: uma de 100W e outra de 60W, ambas para 127V. Na montagem, ela conecta as duas lâmpadas em série e liga a associação na tensão de 127V. É correto afirmar que:
Alternativa B.
Estando em uma associação em série, a corrente elétrica será a mesma em ambas as lâmpadas. Logo, a lâmpada com a maior resistência elétrica terá a maior potência dissipada, logo, terá maior brilho.
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Questão 5
O fusível é um componente de segurança que protege a maior parte dos aparelhos elétricos. Basicamente, é um fio metálico que se funde quando a corrente elétrica ultrapassa um determinado valor. A principal grandeza física que causa a fusão do metal do fusível é:
Alternativa D.
A função do fusível é garantir que haja a interrupção do circuito elétrico caso a corrente elétrica atinja um patamar maior do que o previsto. Para que isso ocorra, conforme a corrente elétrica extrapole a margem de segurança, a energia térmica dissipada pela resistividade do fusível fará com que o fio metálico dentro dele se parta.
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Questão 6
Um fio de cobre, utilizado em uma instalação elétrica residencial, possui um diâmetro de 1,6 mm. Se um fio mais fino, de mesmo material e mesmo comprimento, fosse utilizado no mesmo circuito, o que aconteceria?
Alternativa B.
A resistência elétrica de um elemento elétrico, de acordo com a segunda lei de Ohm, possui relação diretamente proporcional com o tamanho e inversamente proporcional com a espessura. Logo, um fio mais fino possui uma resistência elétrica maior. Quanto maior a resistência elétrica do material, maior tende a ser a energia térmica dissipada.
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Questão 7
Um amperímetro é um aparelho que consegue fazer leituras da corrente elétrica presente em um segmento do circuito elétrico. Para que ele funcione corretamente, como ele deve ser conectado?
Alternativa B.
O amperímetro possui resistência elétrica interna quase nula. Logo, para funcionar corretamente, deve ser conectado em série, visto que, se estivesse em paralelo, poderia ocasionar um curto-circuito.
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Questão 8
Em uma residência, os aparelhos elétricos são ligados a tomadas. A forma de associação desses aparelhos com a rede elétrica da casa é:
Alternativa C.
Em uma associação em paralelo, garante-se que a tensão elétrica seja a mesma em todos os componentes elétricos.
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Questão 9
(Uerj) No esquema a seguir, está representado um circuito elétrico composto por um gerador de tensão U, duas lâmpadas idênticas, L1 e L2, e uma chave C.
Ao acionar a chave C, observa-se o seguinte comportamento na luminosidade da lâmpada L1:
Alternativa D.
Ao acionar a chave C, a lâmpada L1 é curto-circuitada (não passa corrente por ela). Dessa forma, a sua luminosidade desaparece totalmente.
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Questão 10
(Unicamp) Sabemos que correntes elétricas acima de um décimo de Ampère podem provocar paradas cardíacas. Imediatamente após um raio atingir o solo, o potencial elétrico na superfície diminui gradativamente em função da distância ao ponto de impacto, como ilustrado pelas curvas equipotenciais da figura. Sendo a resistência do corpo humano R=80kΩ, a corrente elétrica que atravessa o corpo da pessoa ilustrada na figura, com os dois pés em contato com o chão, será igual a
Alternativa B.
\(U=Ri \Rightarrow \ \ i=\frac{U}{R}= \frac{900-800\times 10^3}{80\times 10^3}=\frac{100}{80} \Rightarrow i=1,25A\)
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Questão 11
(Albert Einstein) Em uma aula de eletricidade, o professor pede a um dos estudantes que faça contato entre os dois polos de uma pilha utilizando um clip metálico de resistência elétrica desprezível, como mostrado na figura. Depois de alguns segundos, o estudante nota que a pilha ficou bastante quente, a ponto de não conseguir segurá-la com suas mãos.
Em seguida, o professor comenta que esse aquecimento é uma demonstração do efeito Joule
que, nesse caso, foi bastante intenso porque, pela pilha, circulou a maior corrente elétrica que
pode atravessá-la, chamada “corrente de curto-circuito”, uma vez que o clip metálico
Alternativa C.
Se a resistência do clip é nula, a DDP entre os terminais da pilha também se anula.
\(VA-VB=Ri_c \Rightarrow VA-VB=0\cdot i_c \Rightarrow VA-VB=0 \Rightarrow U=0 \)
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Questão 12
(PUC) Um circuito elétrico é armado com uma fonte e três resistores com resistências R1 = 1,0 kΩ, R 2 = 2,0 kΩ e R3 = 4,0 kΩ, como mostrado na figura.
Sabendo que a corrente que passa por R3 é 2,0 mA, qual é, em volts, a voltagem da fonte?
Alternativa C.
Corrente que passa por R2:
\(U_2=U_3\\ R_2i_2=R_3i_3\\ 2\cdot i_2=4\cdot 2\\ i_2=4 mA\)
Corrente total do circuito:
\(i=i_2+i_3=6 mA\)
Resistência equivalente do circuito:
\(R_{eq}=1+\frac{2\cdot 4}{2+4}\\ R_{eq}=\frac{7}{3} kΩ \)
Voltagem da fonte:
\(\varepsilon = R_{eq} \cdot i = \frac{7}{3} \cdot 6 \\ \therefore \varepsilon = 14 \ \text{V} \)