20 exercícios resolvidos de Eletricidade

Cálculo da razão entre as resistêcnias de dois modelos de chuveiro funcionando à mesma potência

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Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas
informações sobre algumas características técnicas,
ilustradas na Figura do Enunciado, como a tensão de alimentação, a
potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou
fusível, e a área da seção transversal dos condutores
utlizados.
Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o
manual, verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de
amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o
disjuntor ao ser utilizado para uma correta instalação de um
chuveiro do modelo B devia possuir amperagem
menor.
Considerando-se os chuveiros de modelos e ,
funcionando à mesma potência de , a razão entre as
suas respectivas resistências elétricas, e , que
justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é
mais próxima de:
A) 0,3.
B) 0,6.
C) 0,8.
D) 1,7.
E) 3,0.

Verificação de qual lâmpada acende em algumas instalações elétricas

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Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito
elétrico que assistiu na escola, resolve desmontar sua
lanterna. Utilizando-se da lâmpada e da pilha, retiradas do
equipamento, e de um fio com as extremidades descascadas,
faz as seguintes ligações com a intenção de acender a
lâmpada, conforme a Figura do Enunciado.
Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a
lâmpada acendeu?
A) .
B) .
C) .
D) .
E) .

Verificação do circuito em que ambos os interruptores ligam e desligam uma lâmpada independente da posição do outro

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Para ligar ou desligar uma mesma lâmpada a partir de dois interruptores, conectam-se os interruptores para que a mudança de posição de um deles faça ligar ou desligar a lâmpada, não
importando qual a posição do outro. Esta ligação é conhecida como interruptores paralelos. Este interruptor é uma chave de duas posições constituída por um polo e dois terminais, conforme mostrado na Figura do Enunciado de um mesmo interruptor. Na Posição I a chave conecta o polo ao terminal superior, e na Posição II a chave o conecta ao terminal inferior.

O circuito que cumpre a finalidade de funcionamento descrita no texto é:
As Alternativas de resposta estão nas Figuras de Resposta.

Verificação da forma como um músculo artificial funciona

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Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma corrente elétrica com um movimento mecânico. A oxidação e redução de um polímero condutor criam cargas positivas e/ou negativas no material, que são compensadas com a inserção ou expulsão de cátions ou ânions.
Por exemplo, na Figura do Enunciado os filmes escuros são de polipirrol e o filme branco é de um eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico.
Quando o polipirrol sofre oxidação, há a inserção de ânions para compensar a carga positiva no polímero e o filme se expande. Na outra face do dispositivo o filme de polipirrol sofre redução, expulsando ânions, e o filme se contrai.
Pela montagem, em sanduíche, o sistema todo se movimenta de forma harmônica, conforme mostrado na Figura do Enunciado.

A camada central de eletrólito polimérico é importante porque:
A) absorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol.
B) permite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico.
C) mantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol.
D) permite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica.
E) promove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.

Verificação da montagem de um amperímetro e de um voltímetro para verificar a corrente e a voltagem de um circuito formado por uma geladeira e uma lâmpada

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Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a Figura do Enunciado 1 e 2. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A).


As Alternativas de Resposta estão nas Figuras de Resposta.
Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:

Verificação da forma como uma corrente é estabelecida em todo um circuito elétrico no instante em que ele é fechado

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Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave interruptora.
Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa
a brilhar. Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente.
De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que:
A) o fluido elétrico se desloca no circuito.
B) as cargas negativas móveis atravessam o circuito.
C) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada.
D) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito.
E) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lâmpada.

Cálculo da leitura de um voltímetro em um sistema de um medidor de temperatura

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Medir temperatura é fundamental em muitas aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais é bastante prático.
O seu funcionamento é baseado na correspondência entre valores de temperatura e de diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar o circuito elétrico apresentado na Figura do Enunciado, no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos braços do circuito e a dependência da resistência com a temperatura é conhecida.

Para um valor de temperatura em que , a leitura apresentada pelo voltímetro será de:
A) .
B) .
C) .
D) .
E) .

Verificação da intensidade de um campo elétrico magnético que atua numa porta automética através da distenção de uma mola

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Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica percorra uma barra condutora de comprimento , cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica . O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o botão, a barra sairá da posição de equilíbrio a uma velocidade média de e atingirá a catraca em milisegundos, abrindo a porta, conforme a Figura do Enunciado.

A intensidade do campo magnético, para que o dispositivo funcione corretamente, é de:
A) .
B) .
C) .
D) .
E) .

Verificação da posição da chave de um circuito para uma lâmpada brilhar mais

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Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais conectadas a um gerador (G) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave que pode ser ligada nas posições A ou B, conforme a Figura do Enunciado.

Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver na posição:
A) B, pois a corrente será maior nesse caso.
B) B, pois a potência total será maior nesse caso.
C) A, pois a resistência equivalente será menor nesse caso.
D) B, pois o gerador fornecerá uma maior tensão nesse caso.
E) A, pois a potência dissipada pelo gerador será menor nesse caso.

Verificação da forma de distribuição de duas tomadas e uma lâmpada para construir um circuito

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Um estudante, precisando instalar um computador, um monitor e uma lâmpada em seu quarto, verificou que precisaria fazer a instalação de duas tomadas e um interruptor na rede elétrica. Decidiu esboçar com antecedência o esquema elétrico.

''O circuito deve ser tal que as tomadas e a lâmpada devem estar submetidas à tensão nominal da rede elétrica e a lâmpada deve poder ser ligada ou desligada por um interruptor sem afetar os outros dispositivos'' - pensou.
Símbolos adotados na Figura do Enunciado:
Qual dos circuitos esboçados atende às exigências?
As Alternativas de Resposta estão nas Figuras de Resposta.