LEI DE OHM E POTÊNCIA ELÉTRICA

 

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.

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

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

RESPOSTAS

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1.C    2.E    3.A    4.A.55 ohms   B.52,8 KJ  C.3,3 l/min

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