LEI DE OHM & POTÊNCIA ELÉTRICA (EFEITO JOULE)

 

Potência está realcionada com a capacidade de se realizar um trabalho em um determinado intervalo de tempo. No caso dos circuitos elétricos, na maioria dos casos, veremos a potência dos elementos resistivos, que funcionam por efeito joule. 

Ao atravessar um condutor, os elétrons colidem com os átomos do material condutor, colisões que denominamos espalhamentos, convertendo sua energia cinética em energia térmica, fenômeno denominado de Efeito Joule.

Os resistores são os componentes do circuito elétrico que convertem a energia cinética dos elétrons em energia térmica.

link para a aula de efeito joule  https://youtu.be/0zwJR0nzri0 

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1. UNIMONTES  O modelo de chuveiro apresentado a seguir foi ligado a uma tensão de 220 V. Os valores das resistências entre os terminais B – C e C – D são iguais a R, e entre os terminais A – B é 2R.

 

Em um dia muito frio, deseja-se a temperatura da água a maior possível, e isso ocorrerá se a tensão tiver sido ligada entre os terminais

A) A – B.

B) A – D.

C) B – C.

D) B – D.

link para resolução https://youtu.be/sGU2jH-0RC8

2.FUVEST Dois fios metálicos, F₁ e F₂, cilíndricos, do mesmo material de resistividade ρ, de seções transversais de áreas, respectivamente, A₁e A₂=2A₁, têm comprimento L e são emendados, como ilustra a figura abaixo. O sistema formado pelos fios é conectado a uma bateria de tensão V.

Nessas condições, a diferença de potencial V₁, entre as extremidades de F₁, e V₂, entre as de F₂, são tais que

a (   )      V₁=V₂/4

b (   )      V₁ = V₂/2

c (   )      V₁ = V₂

d (   )      V₁ = 4V₂

e (   )      V₁ = 2V₂

link para resolução  https://youtu.be/iB1QwS4ubdQ

3.UFU Relâmpagos são eventos elétricos, normalmente de curta duração, gerados a partir de nuvens carregadas que possuem potenciais elétricos com altos valores em relação à superfície da Terra e, durante a sua incidência, podem atingir elevados módulos de corrente elétrica. Um dado relâmpago tem a duração de 1 segundo, é gerado em uma nuvem que possui um potencial elétrico de 300.000.000 V em relação a terra, e atinge o solo com uma corrente elétrica média de 36.000 A. 

Quantas lâmpadas, de 60 W cada, seriam mantidas acesas durante 10 minutos com a energia desse relâmpago? 

A) 3,0 x 10⁸ . 

B) 5,0 x 10⁵ . 

C) 6,0 x 10⁷ . 

D) 3,6 x 10⁴ . 

E) 4,1 X 10⁶.

 

link para resolução  https://youtu.be/LFbXJkNw-eo

4.Uma torneira elétrica industrial com características 880W/220V fornece um fluxo de água de 6,6 litros/min à temperatura de 40°C. Considerando a temperatura inicial da água 20ºC, densidade da água 1 kg/litro, calor específico da água 1 cal/g°C e 1 cal = 4 J, calcule os itens a seguir.

a)    Valor da resistência elétrica da torneira.

b)    Energia em joules fornecida à massa de água em 1 minuto.

c)    Para aumentar a temperatura da água, costuma-se diminuir a vazão da torneira. Qual a vazão da torneira para que a temperatura da água seja 60°C?

link para resolução  https://youtu.be/vI3Pxj-Hzhs

5. IF No estudo de eletricidade é comum nos depararmos com circuitos elétricos compostos por baterias, resistores, capacitores e motores elétricos, por exemplo. Trazendo estes conceitos para o nosso cotidiano, as instalações elétricas de nossas casas podem ser compreendidas como um grande circuito elétrico. Considere os aparelhos a seguir, encontrados em muitas residências. 

I - Forno elétrico. 

II - Forno a gás. 

III - Chuveiro elétrico. 

IV - Lâmpadas de LED. 

V - Liquidificador elétrico. 

A seguir, identifique a alternativa que contenha somente aparelhos que desempenham suas principais funções baseadas em resistências elétricas e que podem ser associados a resistores elétricos nos circuitos residenciais: 

a) I e II. 

b) II e V. 

c) I e III. 

d) IV e V.

link para resolução  https://youtu.be/ucD7rvCm5P8

6.FUVEST Termistores são termômetros baseados na variação da resistência elétrica com a temperatura e são utilizados em diversos equipamentos, como termômetros digitais domésticos, automóveis, refrigeradores e fornos. A curva de calibração de um termistor é mostrada na figura:

Considere que o termistor se rompa quando percorrido por uma corrente maior do que 10 mA. Supondo que o termistor seja conectado a uma bateria de 5 V, assinale a alternativa que contém uma faixa de temperaturas em que o dispositivo sempre funcionará adequadamente:

a) 10℃ < T < 35℃

b) 20℃ < T < 45℃

c) 30℃ < T < 55℃

d) 40℃ < T < 65℃

e) 50℃ < T < 75℃

link para resolução  https://youtu.be/WmHxZTHah04

7. CEFET No circuito elétrico das residências, há algumas chaves disjuntoras de segurança que se desligam automaticamente em caso de sobrecarga. Na cozinha de uma casa pode ocorrer de funcionarem, ao mesmo tempo, uma geladeira de 1000 W, um forno de 2100 W, uma lâmpada de 50 W e um liquidificador de 150 W. Se essa casa possui uma rede elétrica de 110 V, o disjuntor da cozinha deve ser capaz de suportar uma corrente, em amperes, de, no mínimo, 

a) 15. 

b) 30. 

c) 45. 

d) 60. 

Link para a resolução  https://youtu.be/9PyMQG5dp_o

8. ENEM  Um carro solar é um veículo que utiliza apenas a energia solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro contém um painel fotovoltaico que converte a energia do Sol em energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico. A imagem mostra o carro solar Tokai Challenger, desenvolvido na Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar Challenge de 2009, uma corrida internacional de carros solares, tendo atingido uma velocidade média acima de 100 km/h.

Considere uma região plana onde a insolação (energia solar por unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) seja de 1 000 W/m², que o carro solar possua massa de 200 kg e seja construído de forma que o painel fotovoltaico em seu topo tenha uma área de 9,0 m² e rendimento de 30%.

Desprezando as forças de resistência do ar, o tempo que esse carro solar levaria, a partir do repouso, para atingir a velocidade de 108 km/h é um valor mais próximo de

a.            1.0 s. 

b.            4.0 s.   

c.            10 s.   

d.            33 s.  

e.            300 s. 

link para resolução  https://youtu.be/6WnqhRmQwaA

9. ENEM Em 2017, foi inaugurado, no estado da Bahia, o Parque Solar Lapa, composto por duas usinas (Bom Jesus da Lapa e Lapa) e capaz de gerar cerca de 300 GWh de energia por ano. Considere que cada usina apresente potência igual a 75 MW, com o parque totalizando uma potência instalada de 150 MW. Considere ainda que a irradiância solar média é de 1 500 W/m² e que a eficiência dos painéis é de 20%.

Parque Solar Lapa entra em operação. Disponível em: www.canalbioenergia.com.br.
Acesso em: 9 jun. 2022 (adaptado).

Nessas condições, a área total dos painéis solares que compõem o Parque Solar Lapa é mais próxima de:

a)  1 000 000 m².  

b)  500 000 m².  

c)   250 000 m². 

d)  100 000 m². 

e)  20 000 m².

link para resolução   https://youtu.be/exgB-HUr7S8

10.ENEM O manual de uma ducha elétrica informa que seus três níveis de aquecimento (morno, quente e superquente) apresentam as seguintes variações de temperatura da água em função de sua vazão:

Utiliza-se um disjuntor para proteger o circuito dessa ducha contra sobrecargas elétricas em qualquer nível de aquecimento. Por padrão, o disjuntor é especificado pela corrente nominal igual ao múltiplo de 5 A imediatamente superior à corrente máxima do circuito. Considere que a ducha deve ser ligada em 220 V e que toda a energia é dissipada através da resistência do chuveiro e convertida em energia térmica transferida para a água, que apresenta calor específico de 4,2 J/g°C e densidade de 1 000 g/l. O disjuntor adequado para a proteção dessa ducha é especificado por: 

A.     60 A 

B.     30 A 

C.    20 A 

D.    10 A 

E.     5 A

link para resolução  https://youtu.be/CfvQ1TjUNG4

11. UNESP  Após comprar um chuveiro elétrico e uma lâmpada fluorescente compacta para sua casa, um rapaz fez-se a seguinte pergunta: — Por quanto tempo essa lâmpada precisa ficar acesa para consumir a mesma quantidade de energia elétrica que esse chuveiro consome em um banho de 12 minutos de duração? Para responder a essa pergunta, consultou as embalagens dos dois produtos e observou os detalhes mostrados nas figuras.

 

A resposta à pergunta feita pelo rapaz é 

(A) 36 horas. 

(B) 75 horas. 

(C) 25 horas. 

(D) 90 horas. 

(E) 100 horas.

link para resolução  https://youtu.be/BbYTPBr_TZs

12. UNB Na bateria de um determinado automóvel, aparecem as seguintes especificações: 12V e 40A.h (ampere-hora). Esse automóvel foi deixado com os dois faróis e os dois faroletes ligados e, depois de certo tempo, a bateria, que estava inicialmente totalmente carregada, ficou completamente descarregada. A potência das lâmpadas de cada farol é de 30W e a de cada farolete é de 10W. Com base nessas informações, assinale a opção correta.

a) Quando completamente carregada, a carga total que a bateria pode fornecer é igual 144.000 coulombs. 

b)   O tempo transcorrido desde o instante em que os faróis e os faroletes do automóvel foram ligados até o momento em que a bateria se descarregou totalmente foi de 5 min. 

c)     A grandeza física associada à especificação A.h é a potência fornecida pela bateria. 

d)    A resistência interna da bateria é de 3,33 ohms. 

e)    Para recarregar a bateria usando-se um recarregador de corrente constante e intensidade 5A, serão necessários 4,8 minutos. 

Link para resolução   https://youtu.be/RAC8Jo7Pio4

13.UNESP O termopar é um sensor de temperatura constituído por dois fios metálicos distintos, 1 e 2, unidos em uma das extremidades pela chamada junção de medida, e conectados na outra extremidade a um voltímetro, conforme a figura.

 

Como esses fios são constituídos de metais diferentes, o voltímetro indica uma diferença de potencial que depende da temperatura lida pela junção de medida. Essa diferença de potencial é interpretada e determina a temperatura lida pelo termopar.

Os termopares são classificados com letras, dependendo dos metais utilizados em sua confecção. O gráfico mostra como varia a diferença de potencial (U), lida pelo voltímetro, em função da temperatura (θ), indicada por três tipos de termopares, E, K e N. Nesse gráfico, a sensibilidade do termopar, medida em mV/ºC, está associada à inclinação da reta tangente à curva, em determinado ponto.

De acordo com o gráfico,

A. para uma mesma temperatura, a diferença de potencial lida pelo voltímetro é menor para o termopar do tipo E do que para o termopar do tipo K. 

B.   o termopar do tipo E apresenta uma sensibilidade menor do que o termopar do tipo K para qualquer faixa de temperatura. 

C.   para uma mesma diferença de potencial lida pelo voltímetro, o termopar do tipo N indica uma temperatura maior do que o termopar do tipo E. 

D.   na faixa de 600 ºC a 1200 ºC, a sensibilidade do termopar do tipo K é maior do que a sensibilidade do termopar do tipo N. 

E.   dos três tipos de termopares, o do tipo N é o que apresenta maior sensibilidade.

 Link para resolução  https://youtu.be/Na6glVfw23w

14. ENEM Em algumas residências, cercas eletrificadas são utilizadas com o objetivo de afastar possíveis invasores. Uma cerca eletrificada funciona com uma diferença de potencial elétrico de aproximadamente 10 000 V. Para que não seja letal, a corrente que pode ser transmitida através de uma pessoa não deve ser maior do que 0,01 A. Já a resistência elétrica corporal entre as mãos e os pés de uma pessoa é da ordem de 1 000 Ω.

Para que a corrente não seja letal a uma pessoa que toca a cerca eletrificada, o gerador de tensão deve possuir uma resistência interna que, em relação à do corpo humano, é 

a.            praticamente nula.   

b.            O aproximadamente igual.   

c.            milhares de vezes maior. 

d.            da ordem de 10 vezes maior. 

e.            da ordem de 10 vezes menor. 

link para resolução   https://youtu.be/-g_B0ObRk3c

15. ENADE O sistema de tarifação de energia elétrica funciona com base em três bandeiras. Na bandeira verde, as condições de geração de energia são favoráveis e a tarifa não sofre acréscimo. Na bandeira amarela, a tarifa sofre acréscimo de R$ 0,020 para cada KWh consumido, e na bandeira vermelha, condições de maior custo de geração de energia, a tarifa sofre um acréscimo de R$ 0,035 para cada KWh consumido. Assim para saber o quanto se gasta com o consumo de energia de cada aparelho, basta multiplicar o consumo em KWh do aparelho pela tarifa em questão.

Na tabela a seguir, são apresentadas as potências e o tempo de uso diário de alguns aparelhos eletroeletrônicos usuais em residências.

Considerando as informações do texto, os dados apresentados na tabela, uma tarifa de R$ 0,50 por KWh em bandeira verde e um mês de 30 dias, avalie as afirmações a seguir.

1. Em bandeira amarela, o valor mensal da tarifa de energia elétrica para um chuveiro de 3 500 W seria de R$ 1,05, e de R$ 1,65, para um chuveiro de 5 500 W.
2. Deixar um carregador de celular e um modem de internet em stand-by conectados na rede de energia durante 24 horas representa um gasto mensal de R$ 5,40 na tarifa de energia elétrica em bandeira verde, e de R$ 5,78, em bandeira amarela.
3. Em bandeira verde, o consumidor gastaria mensalmente R$ 3,90 a mais na tarifa de energia elétrica em relação a cada lâmpada incandescente usada no lugar de uma lâmpada de Led.

É correto o que se afirma em

a(   )  II, apenas.

b(   )  III, apenas.

c(   )  I e II, apenas.

d(   )  I e III, apenas.

e(   )  I, II e III.

Link para  a resolução  https://youtu.be/t7OW7IFgR1E

16. ENADE Em campanha publicitária que visa à redução do consumo de energia elétrica em residências, identificam-se as recomendações a seguir:

·         Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas ou lâmpadas LED;

·         Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição “inverno” ou “quente”;

·         Acumule grande quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez;

·         Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente;

·         Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades.

A característica comum a essas recomendações é a proposta de economizar energia por intermédio da redução.

a) da potência de aparelhos e dispositivos elétricos.

b) do tempo de utilização de aparelhos e dispositivos elétricos.

c) do consumo de energia elétrica convertida em energia térmica.

d) do consumo de energia elétrica por correntes de fuga.

e) do consumo de energia térmica convertida em energia elétrica.

 link para resolução  https://youtu.be/RYPt28Klacw

17. UNESP Uma situação comum em residências antigas é a incompatibilidade entre os cabos elétricos instalados e a demanda atual de energia elétrica. Nessas residências,

dispositivos de proteção podem interromper o circuito quando vários eletrodomésticos são ligados simultaneamente. A figura mostra a planta da cozinha e da lavanderia de uma residência antiga, em que a instalação elétrica é protegida por um disjuntor de 30 A.

Nesses locais, já estão em funcionamento uma televisão (TV) e uma máquina de lavar roupas (ML). Também constam dessa instalação um forno de micro-ondas (MO), um liquidificador (LI) e um ferro de passar (FP). As potências desses eletrodomésticos estão indicadas na tabela.

O disjuntor interromperá a corrente elétrica se, simultaneamente com a televisão e com a máquina de lavar,

A.           for ligado o forno de micro-ondas. 

B.          forem ligados o forno de micro-ondas e o liquidificador. 

C.          forem ligados o forno de micro-ondas e o ferro de passar. 

D.          for ligado o ferro de passar. 

E.          forem ligados o liquidificador e o ferro de passar.

link para resolução   https://youtu.be/S-VGdslgYDI

18. Sírio Libanês Três resistores ôhmicos iguais e um amperímetro ideal estão associados entre si por meio de fios de resistência desprezível, de modo que os resistores fiquem escondidos dentro de uma caixa opaca, e o amperímetro e os extremos A e B dessa associação possam ser vistos fora da caixa, como mostra a figura.

Nessa situação, se uma diferença de potencial de 60 V for estabelecida entre os pontos A e B, o amperímetro indicará 5 A. Assim, uma possível configuração dessa associação de resistores dentro da caixa está indicada em:

link para resolução  https://youtu.be/eJg6liSDzU4

19. UFC No circuito ao lado, os três resistores são idênticos e cada um pode dissipar uma potência máxima de 32W, sem haver superaquecimento. Nessa condição, qual a potência máxima, em watts, que o circuito poderá dissipar?

a)  32

b)  36

c)  40

d)  44

e)  48

link para resolução  https://youtu.be/xT9jSufi0m8

20. UNIP O circuito da figura foi construído com componentes e medidores ideais. 

Sabendo que o amperímetro indica a leitura de 2 A, o voltímetro deve indicar a diferença de potencial de 

(A) 8 V. 

(B) 2 V. 

(C) 1 V. 

(D) 4 V. 

(E) 5 V.

link para resolução https://youtu.be/WWGQwssxSZs

21. UNICAMP A neurotransmissão no organismo humano pode ter origem química ou elétrica. O entendimento das sinapses elétricas ocorreu só mais recentemente, graças a estudos avançados das propriedades elétricas dos neurônios. As propriedades mecânicas dos neurônios – como a elasticidade – são, por seu turno, importantes para a compreensão do desenvolvimento deles.

Em um estudo do comportamento elétrico de neurônios, aplica-se uma diferença de potencial elétrico (ddp, da ordem de 10^–3 V) e mede-se a corrente elétrica (da ordem de 10^–12 A) que passa pelo sistema. A partir dos resultados desse experimento, representados no gráfico da figura a seguir, conclui-se que a resistência elétrica do sistema é igual a

a.            14 Ω. 

b.            70 mΩ. 

c.            70 MΩ. 

d.            14 GΩ.

link para resolução  https://youtu.be/G-BtDXKd06s

22. UFRRJ Um estudante utiliza um circuito elétrico, composto por uma bateria de 12 V e um resistor de 100 Ω, para aquecer uma certa quantidade de água, inicialmente a 20°C, contida em um recipiente. O gráfico representa a temperatura da água, medida por um termômetro trazido pelo estudante, em função do tempo.

Dados o calor específico da água c = 4,2 J/g°C e densidade da água μ = 1,0 g/cm³, determine: 

a) a quantidade de calor recebida pela água ao final de uma hora; 

b) o volume de água contido no recipiente.

link para resolução  https://youtu.be/QI7aCxdfRbw

23. Albert Einstein  Um circuito elétrico simples é formado por um gerador e um amperímetro ideais e um fio de cobre de resistência R. Nesse circuito, a indicação no amperímetro é i₁, conforme a figura 1. Os demais fios de ligação têm resistência desprezível.

Para montar um segundo circuito, esse mesmo fio é cortado em três pedaços de mesmo comprimento e esses pedaços são ligados ao mesmo gerador, conforme a figura 2. Nessa situação, a indicação no amperímetro é i₂.

Comparando os valores de i₁ e de i₂, tem-se que

A.  i₂ = i₁

B.  i₂ = 3i₁ 

C. i₂ = i₁ /3

D. i₂ = 9i₁ 

E.  i₂ = i₁/9

link para resolução  https://youtu.be/OMit8a69nWE

24. FUVEST  A foto a seguir mostra um circuito com três resistores (R1, R2 e R3) conectados em uma protoboard (base de contatos). Nesse tipo de placa, os cinco furos de uma mesma linha (indicados pelos retângulos amarelos) estão em curto, formando os nós do circuito. Os cabos vermelho e preto, por sua vez, estão conectados aos terminais de uma fonte contínua de 5V.

Se R1 = 150 kΩ e R2 = R3 = 100 kΩ, a corrente elétrica que passa pelo resistor R1 será de:

a.            12,5 μA 

b.            14,3 μA 

c.            25,0 μA 

d.            37,5 μA 

e.            50,0 μA

 link para resolução https://youtu.be/vHbTKBJkaV8

25. CEFET  Considere o circuito abaixo: 

É INCORRETO afirmar que queimando a lâmpada 

a) L3, a tensão sobre a lâmpada L2 diminuirá. 

b) L1, a tensão entre os pontos X e Y continua igual a 3 V. 

c) L4, a intensidade da corrente elétrica na lâmpada L1 será nula. 

d) L2, a intensidade da corrente elétrica na lâmpada L3 aumentará.

link para resolução   https://youtu.be/U0hgb2A9LdQ

26. ENEM  Uma caixa decorativa utiliza duas pequenas lâmpadas, L1 (6 V – 9 W) e L2 (12 V – 18 W), ligadas em série a uma bateria de tensão VQR. Um fio resistivo QR, de 48 centímetros, está ligado em paralelo à bateria. Cinco pontos, A, B, C, D e E, dividem o fio QR em seis segmentos de comprimentos iguais. O circuito também tem um amperímetro com dois terminais. Um dos terminais (P) está ligado ao fio entre as duas lâmpadas. O outro terminal (S) está livre e será ligado ao fio QR. Dependendo do ponto em que esse terminal livre for conectado, ocorrerá a mudança na tensão à qual as lâmpadas são submetidas. Os demais fios do circuito têm resistências elétricas desprezíveis. A figura ilustra esse circuito.

  

Em qual desses pontos o amperímetro deve ser conectado para que as lâmpadas acendam exatamente segundo as especificações de tensão e potência elétricas fornecidas?

A.           A

B.           B

C.           C

D.           D

E.           E

 link para resolução  https://youtu.be/5GXXSB-3mIQ

27.UEA Um carregador de celular possui em seu cabo de energia as seguintes inscrições: 

Sabendo que o cabo possui 0,8 m de comprimento, ao ser utilizado para carregar um celular, ele introduz ao circuito de carregamento uma resistência de 

A. 0,72 Ω em série. 

B. 0,45 Ω em paralelo. 

C. 0,75 Ω em série. 

D.,60 Ω em paralelo. 

E.  0,90 Ω em série. 

 link para resolução https://youtu.be/YomopYXbOl8

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1. ENEM Um estudante tem uma fonte de tensão com corrente contínua que opera em tensão fixa de 12 V. Como precisa alimentar equipamentos que operam em tensões menores, ele emprega quatro resistores de 100 Ω para construir um divisor de tensão. Obtém-se este divisor associando os resistores, como exibido na figura. Os aparelhos podem ser ligados entre os pontos A, B, C, D e E, dependendo da tensão especificada.

Ele tem um equipamento que opera em 9,0 V com uma resistência interna de 10 kΩ.

Entre quais pontos do divisor de tensão esse equipamento deve ser ligado para funcionar corretamente e qual será o valor da intensidade da corrente nele estabelecida?

a(    )    Entre A e C; 30 mA.

b(    )    Entre B e E; 30 mA.

c(    )     Entre A e D; 1,2 mA.

d(    )    Entre B e E; 0,9 mA.

e(    )    Entre A e E; 0,9 mA.

link para resolução https://youtu.be/Cp7PgyiQqIw

2. UFU Geralmente, as residências recebem da rede de distribuição elétrica três cabos que são ligados ao imóvel, conforme esquema abaixo. Um deles é chamado de neutro (N) e cada um dos outros dois cabos (I e II) apresenta uma diferença de potencial de 127 V entre ele e o fio neutro. Como dispositivo de segurança, os imóveis também presentam disjuntores que se desarmam, caso a corrente demandada pelo circuito ultrapasse o limite de segurança suportável.

 

Com base na situação descrita,

A) explique por que dispositivos potentes, como aquecedores térmicos ou chuveiros, devem preferencialmente ser ligados a tomadas montadas com os fios I e II do esquema.

B) se numa residência com ddp constante de 120 V for ligado um chuveiro de 3.600 W, qual o número máximo de lâmpadas de 100 W que ainda podem ser ligadas, concomitantemente ao chuveiro, sem que um disjuntor de 40 A seja desarmado?

link para resolução  https://youtu.be/8xpsZvbMlns

3.Uma estudante que ingressou na universidade e, pela primeira vez, está morando longe da sua família, recebe a conta de luz da última inquilina, da casa que ela e suas amigas vão morar:

Se essa estudante e suas três amigas quiserem determinar em reais o custo de utilização dos seguintes aparelhos em reais, qual seria o valor encontrado, para uso dos equipamentos a seguir:

•          um secador de cabelos que consome 1000 W de potência e considerando que ela e suas 3 amigas utilizem esse aparelho por 15 minutos cada uma durante 20 dias no mês,

•          um chuveiro elétrico de potência 4.400 W e considerando que ela e suas 3 amigas tomem banhos diários de 8 minutos cada uma, durante o mês ( 30 dias ).

 

Em um mês qual seria o custo total de utilização dos referidos aparelhos?

link para resolução  https://youtu.be/Aznrqjjf5U8

4.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 = 80 kΩ, a corrente elétrica que atravessa o corpo da pessoa ilustrada na figura, com os dois pés em contato com o chão, será igual a

 

a) 0,800 A. 

b) 1,25 A. 

c) 10,0 A. 

d) 11,25 A

Link para a resolução  https://youtu.be/a-cmD-ozfCk

5. FGV Durante a reforma de um apartamento, um motor de corrente contínua ligado a uma bateria de 24 V está sendo usado para elevar, verticalmente, material de construção à velocidade constante de 0,4 m/s. Durante o transporte de uma massa de 36 kg, a corrente no motor, de rendimento 80%, é Dado: Aceleração local da gravidade = 10 m/s².

(A) 3,0 A.

(B) 6,0 A.

(C) 7,5 A.

(D) 4,8 A.

(E) 2,4 A.

 Link para resolução  https://youtu.be/Z2qZJRFJ0Cg

6. FUVEST Usinas hidrelétricas convertem energia mecânica em energia elétrica, que depois é transportada por linhas de transmissão até residências, indústrias etc.

a) A potência aproximada da usina hidrelétrica de Itaipu, a maior do Brasil, é de 15 GW. A potência dissipada por um aparelho de TV em modo de espera (stand by) é de cerca de 6 W. Supondo que, em média, cada um dos cerca de 75 milhões de domicílios brasileiros tenha 1 aparelho de TV em modo de espera, que percentagem da potência de Itaipu é consumida apenas para manter TVs brasileiras nesse modo?

b) Uma versão simples de usina hidrelétrica utiliza a queda livre da água para girar uma turbina. Supondo que a água inicie, praticamente do repouso, uma queda de 20 m até a turbina, com que velocidade a água atinge a turbina?

c) O impulso da água faz girar a turbina, que por sua vez aciona um gerador. A presença de um campo magnético no gerador em movimento leva ao surgimento de uma força eletromotriz que varia no tempo. Após o transporte da eletricidade até uma residência, o gráfico da força eletromotriz tem o aspecto mostrado na figura abaixo.

Se conectarmos à tomada da residência um ferro de passar com um resistor ôhmico de 40 Ω, qual será a máxima corrente elétrica que percorrerá o resistor do ferro durante sua operação?

Note e adote:
Despreze a resistência do ar e adote o valor de 10 m/s2 para a aceleração da gravidade.

Link para resolução  https://youtu.be/2srn96PF9d0

7.UNIFESP Um fio metálico homogêneo tem comprimento L e área de secção transversal constante. Quando submetido a uma diferença de potencial de 12 V, esse fio é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 0,1 A, conforme a figura 1. Esse fio é dividido em três partes, A, B e C, de comprimentos L/6, L/3 E L/2, respectivamente, as quais, por meio de fios de resistências desprezíveis, são conectadas entre si e submetidas à mesma diferença de potencial constante de 12 V, conforme a figura 2.

Com base no circuito representado na figura 2, calcule:

a) a resistência equivalente, em Ω.

b) a potência total dissipada, em W.

Link para resolução  https://youtu.be/CaxqzAAaABg

8. UNESP   Em uma sala estão ligados um aparelho de ar-condicionado, um televisor e duas lâmpadas idênticas, como mostra a figura. A tabela informa a potência e a diferença de potencial de funcionamento desses dispositivos.

a) Considerando o custo de 1 kWh igual a R$ 0,30 e os dados da tabela, calcule, em reais, o custo total da energia elétrica consumida pelos quatro dispositivos em um período de 5,0 horas.

b) Considerando que os dispositivos estejam associados em paralelo e funcionando conforme as especificações da tabela, calcule a intensidade da corrente elétrica total para esse conjunto, em ampères.

link para resolução    https://youtu.be/oLpiw0M4Hvk

9. UNICAMP Um condutor homogêneo de resistência 8,0 Ω tem a forma de uma circunferência. Uma corrente I = 4,0 A chega por um fio retilíneo ao ponto A e sai pelo ponto B por outro fio retilíneo perpendicular, conforme a figura. As resistências dos fios retilíneos podem ser consideradas desprezíveis. Calcule a intensidade das correntes nos dois arcos de circunferência compreendidos entre A e B.

  

link para resolução  https://youtu.be/MMwTQqxqpnI

10. UFMG - Gabriel possui um chuveiro, cujo elemento de aquecimento consiste em dois resistores, de 10 Ω cada um, ligados da forma representada nesta figura:

Quando morava em Brasília, onde a diferença de potencial da rede elétrica é de 220 V, Gabriel ligava o chuveiro pelos terminais K e M, indicados na figura. Ao mudar-se para Belo Horizonte, onde a diferença de potencial é de 110 V, passou a ligar o mesmo chuveiro pelos terminais K e L.

É CORRETO afirmar que, comparando-se com Brasília, em Belo Horizonte, nesse chuveiro,

A.     a corrente elétrica é a mesma e menos calor por unidade de tempo é fornecido à água.

B.  a corrente elétrica é maior e a mesma quantidade de calor por unidade de tempo é fornecida à água.

C.   a corrente elétrica é a mesma e a mesma quantidade de calor por unidade de tempo é fornecida à água.

D.    a corrente elétrica é menor e menos calor por unidade de tempo é fornecido à água.

link para resolução  https://youtu.be/TIHN5_h5P1A

11.MACKENZIE Uma torneira elétrica de cozinha, aberta e corretamente instalada à tensão de 120 V, fornece água à razão constante de 2 litros/minuto. A massa específica e o calor específico da água são, respectivamente, 1 g/cm³ e 1 cal/(g.°C). Adotando-se 1 cal = 4 J e sabendo-se que a água sofre um aquecimento de 30°C, conclui-se que a resistência elétrica da torneira tem valor de

A.  1,2 Ω

B.  1,8 Ω

C. 2,4 Ω

D. 3,6 Ω

E.  4,2 Ω

link para resolução   https://youtu.be/MGLp2EJEZVA

12.ENEM O circuito com três lâmpadas incandescentes idênticas, representado na figura, consiste em uma associação mista de resistores. Cada lâmpada (L 1, L2 e L3) é associada, em paralelo, a um resistor de resistência R, formando um conjunto. Esses conjuntos são associados em série, tendo todas as lâmpadas o mesmo brilho quando ligadas à fonte de energia. Após vários dias em uso, apenas a lâmpada L2 queima, enquanto as demais permanecem acesas.

Em relação à situação em que todas as lâmpadas funcionam, após a queima de L2, os brilhos das lâmpadas serão

A.           os mesmos.

B.           mais intensos.

C.           menos intensos.

D.           menos intenso para L 1 e o mesmo para L3.

E.           mais intenso para L 1 e menos intenso para L3.

link para resolução  https://youtu.be/gTdqFSSPrTg

13. UEA  A figura mostra um circuito elétrico composto por uma fonte de energia ideal E e três lâmpadas idênticas, L1, L2 e L3, que são acionadas por três chaves ideais: c1, c2 e c3, respectivamente. 

Quando as três chaves estão fechadas, a corrente na fonte, iE, vale 60 mA, as três lâmpadas estão acesas e as correntes i1, i2 e i3 são iguais e de valor 20 mA. Abrindo-se a chave c3, a corrente na lâmpada L3 torna-se nula e a lâmpada se apaga, enquanto as correntes iE , i1 e i2 têm, respectivamente, os seguintes valores: 

(A) 40 mA, 20 mA e 20 mA. 

(B) 60 mA, 20 mA e 40 mA. 

(C) 40 mA, 10 mA e 30 mA. 

(D) 20 mA, 10 mA e 10 mA. 

(E) 60 mA, 30 mA e 30 mA.

link para resolução   https://youtu.be/UVRfmsZtaA8 

RESPOSTAS

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1.C    2.E    3.A    4.A.55 ohms   B.52,8 KJ  C.3,3 l/min    5.C    6.A    7.B    8.D    9.B    10.B

11.B    12.A    13.C    14.C    15.B    16.B    17.C    18.B    19.E    20.A    21.D    22. A.5184J B.102,8 cm³.    23.D    24.C    25.A    26.B    27.B

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1.D    2. A. Cabos I e II estaremos alimentando o circuito com 220V, cabos I e No II e N, estaremos alimentando o circuito com 110 V, P=U.i, se quisermos manter a potência ao aumentarmos a tensão necessariamente temos que abaixar a corrente elétrica,  menor corrente exige um condutor com diâmetro menor, economicamente muito mais interessante. B.12 lâmpadas.    3.R$ 56,50    4.B    5.C    6.1.A. 3%  2. 20 m/s  3. 4,5 A    7.A.20,9 ohms  B.13,2W    8.A. R$1,78  B. 10,8 A    9.A. i₁=3A,  i₂=1A  B. 0 T    10.A    11.D    12.C    13.A