Exercícios sobre receptores elétricos
(UFRGS) O circuito a seguir representa três pilhas ideais de 1,5 V cada uma, um resistor R de resistência elétrica 1 Ω e um motor, todos ligados em série. (Considere desprezível a resistência elétrica dos fios de ligação do circuito).
A tensão entre os terminais A e B do motor é 4,0 V. Qual é a potência elétrica consumida pelo motor?
a) 0,5 W
b) 1,0 W
c) 1,5 W
d) 2,0 w
e) 2,5 W
LETRA D
Primeiramente, calcularemos a resistência elétrica equivalente das pilhas, dada pela soma das resistências elétricas delas:
\(R_{eq}=R_1+R_2+R_3\)
\(R_{eq}=1,5+1,5+1,5\)
\(R_{eq}=4,5\ \mathrm{\Omega}\)
Podemos considerar as três pilhas como um único sistema com ddp de 4,5 V. Como o motor usa 4 V desses, resta 0,5 V para o resistor.
Depois, calcularemos a corrente elétrica, através da 1ª lei de Ohm, então:
\(U=R\cdot i\)
\(0,5=1\cdot i\)
\(i=\frac{0,5}{1}\)
\(i=0,5A\)
Calcularemos a potência consumida pelo motor através da fórmula da potência elétrica total:
\(P_T=U\cdot i\)
\(P_T=4\cdot0,5\)
\(P_T=2W\)
(Epusp) Um motor, atravessado por corrente i = 10 A, transforma a potência elétrica P = 80 W em potência mecânica. A força contraeletromotriz do motor:
a) depende da resistência interna do motor
b) é 8,0 V
c) depende do rendimento do motor
d) depende da rotação do motor
e) n.d.a.
LETRA B
Calcularemos a força contraeletromotriz através da fórmula da potência elétrica útil:
\(P_U=\varepsilon\prime\cdot i\)
\(80=\varepsilon\prime\cdot10\)
\(\varepsilon\prime=\frac{80}{10}\)
\(\varepsilon\prime=8V\)
(Uece) Um motor elétrico disponibiliza 400 W de potência e consome 0,8 kWh de energia durante uma determinada realização de trabalho. A eficiência do motor nesse processo é
a) 50%
b) 80%
c) 40%
d) 100%
LETRA A
Primeiramente, calcularemos a potência elétrica usada em 1 hora através da fórmula que relaciona a energia ao tempo:
\(P=\frac{E}{∆t}\)
\(P=\frac{0,8k}{1}\)
\(P=\frac{0,8\cdot{10}^3}{1}\)
\(P=\frac{800}{1}\)
\(P=800W\)
Calcularemos o rendimento do receptor elétrico através da sua fórmula:
\(\eta=\frac{P_U}{P_T}\)
\(\eta=\frac{400}{800}\)
\(\eta=0,5\)
\(\eta=50\mathrm{}\)%
(AFA – adaptada) Um gerador fornece a um motor uma ddp de 440 V. O motor tem resistência interna de 25 Ω e é percorrido por uma corrente elétrica de 400 mA. A força contraeletromotriz do motor, em volts, é igual a:
a) 375
b) 400
c) 415
d) 430
e) 450
LETRA D
Calcularemos a força contraeletromotriz através da equação dos receptores elétricos:
\(U=\varepsilon\prime+r\prime\cdot i\)
\(440=\varepsilon^\prime+25\cdot400m\)
Em que o símbolo m representa 10-3 , portanto:
\(440=\varepsilon^\prime+25\cdot400{\cdot10}^{-3}\)
\(440=\varepsilon\prime+25\cdot0,4\)
\(440=\varepsilon\prime+10\)
\(\varepsilon^\prime=440-10\)
\(\varepsilon^\prime=430\ V\)
Um motor elétrico apresenta uma resistência interna de 20 Ω e quando está conectado a uma tomada de 240 V recebe uma potência elétrica de 3200 W, então, a partir dessas informações, calcule o valor aproximado da potência elétrica dissipada internamente.
a) 1130 W
b) 1670 W
c) 2310 W
d) 2790 W
e) 3380 W
LETRA E
Primeiramente calcularemos a corrente elétrica do receptor elétrico, através da fórmula da potência elétrica total:
\(P_T=U\cdot i\)
\(3200=240\cdot i\)
\(i=\frac{3200}{240}\)
\(i\cong13\ A\)
Calcularemos a potência elétrica dissipada através da sua fórmula:
\(P_D=r\prime\cdot i^2\)
\(P_D=20\cdot{13}^2\)
\(P_D=20\cdot169\)
\(P_D=3380\ W\)
De acordo com seus estudos a respeito dos receptores elétricos, quais dos aparelhos abaixo são exemplos de receptores elétricos?
a) geladeira
b) bateria
c) batedeira
d) pilha
e) freezer
LETRA C
A batedeira é um exemplo de receptor elétrico, já que é capaz de converter a energia elétrica em energia cinética para o movimento, por exemplo.
Um gerador elétrico fornece uma diferença de potencial elétrico de 450 V para um receptor elétrico. Qual é a diferença de potencial elétrico útil que vai ser utilizado pelo receptor elétrico, sabendo que a diferença de potencial elétrico dissipada em seu interior é de 240 V?
a) 210 V
b) 240 V
c) 360 V
d) 410 V
e) 450 V
LETRA A
Calcularemos a força contraeletromotriz através da equação dos receptores elétricos:
\(U=\varepsilon\prime+\varepsilon_d\)
\(450=\varepsilon\prime+240\)
\(\varepsilon^\prime=450-240\)
\(\varepsilon^\prime=210V\)
Calcule o rendimento de um receptor elétrico que possui uma potência útil equivalente a 10% de toda a sua potência elétrica total de 1000 W.
a) 50%
b) 40%
c) 30%
d) 20%
e) 10%
LETRA E
Primeiramente, calcularemos a potência útil desse receptor elétrico:
PU=10%∙PT
\(P_U=\frac{10}{100}\cdot1000\)
\(P_U=100W\)
Por fim, calcularemos o rendimento do receptor elétrico através da sua fórmula que o relaciona à potência elétrica útil e à potência elétrica total:
\(\eta=\frac{P_U}{P_T}\)
\(\eta=\frac{100}{1000}\)
\(\eta=0,1\cdot100\mathrm{}\) %
\(\eta=10\mathrm{}\) %
Determine a potência elétrica útil de um receptor elétrico que é atravessado por uma corrente elétrica de 15 A possuindo uma força contraeletromotriz de 180 V.
a) 1300 W
b) 1800 W
c) 2400 W
d) 2700 W
e) 3200 W
LETRA D
Calcularemos a potência elétrica útil através da sua fórmula:
\(P_U=i\cdot\varepsilon\prime\)
\(P_U=15\cdot180\)
\(P_U=15\cdot180\)
\(P_U=2700\ W\)
Qual o valor da corrente elétrica que percorre a resistência de um receptor elétrico que possui uma resistência elétrica interna de 5 Ω e força contraeletromotriz de 57 V quando ele recebe uma diferença de potencial elétrico de 127 V de um gerador elétrico?
a) 12 A
b) 13 A
c) 14 A
d) 15 A
e) 16 A
LETRA C
Calcularemos a força contraeletromotriz através da equação dos receptores elétricos:
\(U=\varepsilon\prime+r\prime\cdot i\)
\(127=57+5\cdot i\)
\(127-57=5\cdot i\)
\(70=5\cdot i\)
\(i=\frac{70}{5}\)
\(i=14\ A\)
Um receptor elétrico possui uma força contraeletromotriz de 77 V quando é atravessado por uma diferença de potencial elétrico total de 110 V. A partir dessas informações, calcule o rendimento desse receptor elétrico:
a) 30%
b) 40%
c) 50%
d) 60%
e) 70%
LETRA E
Calcularemos o rendimento do receptor elétrico, através da fórmula que o relaciona à força contraeletromotriz e a diferença de potencial elétrico total:
\(\eta=\frac{\varepsilon\prime}{U}\)
\(\eta=\frac{77}{110}\)
\(\eta=0,7\cdot100\mathrm{}\) %
\(\eta=70\mathrm{}\) %
Quais das alternativas apresentam a unidade de medida correspondente à grandeza física estudada em receptores elétricos?
I. A potência elétrica é medida em Volt.
II. A resistência elétrica é medida em Ampère.
III. A força contraeletromotriz é medida em Volt.
IV. A corrente elétrica é medida em Ampère.
V. A diferença de potencial elétrico é medida em Watt.
a) Alternativas I e II.
b) Alternativas III e IV.
c) Alternativas I e V.
d) Alternativas II e III.
e) Alternativas II e IV.
LETRA B
Apenas as alternativas III e IV estão corretas. Abaixo, em vermelho, vemos a correção das alternativas incorretas.
I. Incorreta. A potência elétrica é medida em Watt.
II. Incorreta. A resistência elétrica é medida em Ohm.
III. Correta.
IV. Correta.
V. Incorreta. A diferença de potencial elétrico é medida em Volt.
