Eletrodinamica Física
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1. Ra R R R APARELHOS PARA MEDIDAS EL TRICAS AMPER METRO VOLT METRO E um instrumento destinado a medir a intensi E um instrumento destinado a medir a tens o el trica dade da corrente el trica Sua resist ncia interna muito ddp entre dois pontos de um circuito el trico A resist ncia de pequena Um amper metro ideal quando sua resist ncia um volt metro muito grande Um volt metro ideal quando sua interna nula O amper metro deve ser ligado em s rie resist ncia infinita O volt metro deve ser ligado em paralelo com o circuito com o circuito R R4 R2 2 gt Ko l a gt Gerador el trico E um dispositivo capaz de transformar em energia el trica outra modalidade de energia O gerador n o gera ou cria cargas el tricas Sua fun o fornecer energia s cargas el tricas que o atravessam Industrialmente os geradores mais comuns s o os qu micos e os mec nicos Qu micos aqueles que transformam energia qu mica em energia el trica Exemplos pilha e bateria Mec nicos aqueles que transformam energia mec nica em el trica Exemplo d namo de motor de autom vel Receptor el trico um dispositivo que transforma energia el trica em outra modalidade de energia n o exclusivamente t rmica Os principais receptores s o os resistores que s o dispositivos que transformam toda a energia el trica consumida integralmente em calor pelo chamado Efeito Joule Como exemplo podemos citar o2. Considere desprez vel a resist ncia el trica dos fios de liga o do circuito pilhas A tens o entre os terminais A e B do motor 4 O V Qual a pot ncia el trica consumida pelo motor a 0 5 W b1 0W c 1 5 W D 2 0W e 2 5 W TEXTO PARA AS PR XIMAS 2 QUEST ES A figura a seguir representa um circuito el trico com tr s resistores id nticos de resist ncia R ligados a uma fonte ideal de for a eletromo triz V Considere desprez vel a resist ncia el trica dos fios de liga o 8 Ufrgs 2006 Quanto vale a corrente el trica i indicada no circuito quando a chave C est aberta a V G3R b V CR c VIR d 2V R e 3V R 9 Ufrgs 2006 Quanto vale a corrente el trica i indicada no circuito quando a chave C est fechada a V 3R b V CR c V R d 2V R e 3V R 10 Ufrgs 2005 No circuito el trico representado na figura a seguir a fonte de tens o uma fonte ideal que est sendo percorrida por uma corrente el trica cont nua de 1 0 A 30 1 041 E Vi InterbitsO 20 Quanto valem respectivamente a for a eletromotriz da fonte e a corrente el trica i indicadas na figura a 2 0 V e 0 2 A b 2 0V e 0 5 A c 2 5 V e 0 3 A d 2 5 V e 0 5 A e 10 0 V e 0 2 A 11 Ufrgs 2005 A frase O calor do cobertor n o me aquece direito encontra se em uma passagem da letra da m sica Volta de Lupi c nio Rodrigues Na verdade sabe se qu
3. 4500 joules por hora c 571500 joules por segundo d 4500 calorias por segundo e 4500 calorias por hora 29 Ufrgs 1996 Somando se as cargas dos el trons livres contidos em 1cm de um condutor met lico encontra se aproximadamente 1 1x10 C Esse metal foi utilizado na constru o de um fio e nele se fez passar uma corrente el trica com intensidade de 1A Quanto tem po aproximadamente deve se esperar para que passe pela sec o reta transversal do fio a quantidade de carga igual a 1 1x10 C a 11000h b 3 min c 3h d 11 min e 0 11h 30 Ufrgs 1996 No circuito representado na figura a seguir a fonte tem for a eletromotriz de 30V e resist ncia interna desprez vel Os resistores t m resist ncias R 200 e R R 600 R2 Ra 30Y A intensidade da corrente no resistor 2 e a pot ncia el trica dissipada no resistor 1 valem respectivamente a 0 3 A e 5 4 W b 0 5 Ae45 W c 0 3 Ae7 2 W d 0 3 A e 3 6 W e 0 5 A e 90 W 31 Ufrgs 1996 Quatro resistores iguais s o associados em s rie a associa o submetida a uma diferen a de potencial el trico V Os mesmos quatro resistores s o em seguida associados em paralelo e submetidos mesma diferen a de potencial el trico V Assim sendo a intensidade da corrente el trica em um resistor da associa o em s rie intensidade da corrente el trica em um resistor da asso cia o em paralelo a pot ncia el trica total dis
4. Qual a pot ncia dissipada pelo par de resistores associados em paralelo a 0 8 W b 1 6 W c 3 2 W d 8 0 W e 16 0 W 25 Ufrgs 1998 O r tulo de uma l mpada cont m a seguinte inscri o 120 V 60 W Quando submetida tens o indicada de 120 V a resist ncia el trica dessa l mpada a 2 Q b 60 Q c 120 Q d 240 Q e 7200 Q 26 Ufrgs 1997 Quando uma diferen a de potencial aplicada aos extremos de um fio met lico de forma cil ndrica uma corrente el tri ca i percorre esse fio A mesma diferen a de potencial aplicada aos extremos de outro fio do mesmo material com o mesmo compri mento mas com o dobro do di metro Supondo os dois fios mesma temperatura qual ser a corrente el trica no segundo fio a i b 2i c i 2 d 4i e i 4 27 Ufrgs 1997 Considere o circuito el trico representado na figura a seguir C 592 6 1092 592 2092 Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas na afirmativa seguinte Com a chave C aberta a corrente el trica que passa pela resist ncia de 2062 de com a chave C fechada a corrente el trica que passa pela resist ncia de 2002 de a 300 mA 300 mA b 200 mA 200 mA c 200 mA 240 mA d 900 mA 780 mA e 200 mA 150 mA 28 Ufrgs 1997 O r tulo de um chuveiro el trico indica 4500 W e 127 V Isso significa que ligado a uma rede el trica de 127 V o chu veiro consome a 4500 joules por segundo b
5. e R 14 00 17 Enem 2009 A instala o el trica de uma casa envolve v rias etapas desde a aloca o dos dispositivos instrumentos e aparelhos el tricos at a escolha dos materiais que a comp em passando pelo dimensionamento da pot ncia requerida da fia o necess ria dos eletrodutos entre outras Para cada aparelho el trico existe um valor de pot ncia associado Valores t picos de pot ncias para alguns aparelhos el tricos s o apresen tados no quadro seguinte Aparelhos Pot ncia W Aparelho de som 120 Chuveiro el trico 3 000 Ferro el trico 500 Televisor 200 Geladeira 200 R dio 50 Eletrodutos s o condutos por onde passa a fia o de uma instala o el trica com a finalidade de proteg la A escolha das l mpadas essencial para obten o de uma boa ilumina o A pot ncia da l mpada dever estar de acordo com o tamanho A 2 A 2 A A do c modo a ser iluminado O quadro a seguir mostra a rela o entre as reas dos c modos em m e as pot ncias das l mpadas em W e foi utilizado como refer ncia para o primeiro pavimento de uma resid ncia Pot ncia da L mpada W rea do C modo m3 Aalaroopa Quarto varanda e barhi it cozinha corredor At 6 0 60 60 60 6 0a7 5 100 100 60 7 5 a 10 5 100 100 100 televisor 2 1m O l mpada l mpada ferro el trico aparelho de som o Eo me oO
6. o 9 E Resposta da quest o 10 D Resposta da quest o 11 A Resposta da quest o 12 B Resposta da quest o 13 D Resposta da quest o 14 D Resposta da quest o 15 B Resposta da quest o 16 A Resposta da quest o 17 D Resposta da quest o 18 B Resposta da quest o 19 E Resposta da quest o 20 D Resposta da quest o 21 E Resposta da quest o 22 A Resposta da quest o 23 D Resposta da quest o 24 A Resposta da quest o 25 D Resposta da quest o 26 D Resposta da quest o 27 C Resposta da quest o 28 A Resposta da quest o 29 C Resposta da quest o 30 C Gabarito Resposta da quest o 31 C Resposta da quest o 32 D
7. Obs Para efeitos dos c lculos das reas as paredes s o desconsideradas Considerando a planta baixa fornecida com todos os aparelhos em funcionamento a pot ncia total em watts ser de a 4 070 b 4 270 c 4 320 d 4 390 e 4 470 18 Enem 2009 poss vel com 1 litro de gasolina usando todo o calor produzido por sua combust o direta aquecer 200 litros de gua de 20 C a 55 C Pode se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade que consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 imerso na gua durante um certo intervalo de tempo Todo o calor liberado pelo resistor transferido gua Considerando que o calor espec fico da gua igual a 4 19 J g C aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de gua obtido pelo gerador quando comparado ao obtido a partir da combust o a A quantidade de gasolina consumida igual para os dois casos b A quantidade de gasolina consumida pelo gerador duas vezes maior que a consumida na combust o c A quantidade de gasolina consumida pelo gerador duas vezes menor que a consumida na combust o d A quantidade de gasolina consumida pelo gerador sete vezes maior que a consumida na combust o e A quantidade de gasolina consumida pelo gerador sete vezes menor que a consumida na combust o 19 Enem 2009 A efici ncia de um processo de convers o de energia definida com
8. c 5 0 Q e 5 00 d 500 e 10 00 e 10 0 Q e 4 00 2 Ufrgs 2011 Considere o circuito abaixo po E N Interbits Neste circuito todos os resistores s o id nticos e C4e C s o dois interruptores que podem estar abertos ou fechados de acordo com os esquemas numerados a seguir aberto 1 fechado 2 aberto fechado x 4 Assinale a alternativa que apresenta corretamente o ordenamento dos esquemas de liga o em ordem crescente da corrente el trica que passa no resistor R4 a 4 2 3 1 b D 3 00 4 o 2 4 6 1 d 2 3 4 1 e 38 2 1 4 3 Ufrgs 2010 Volt metros e amper metros s o os instrumentos mais usuais para medi es el tricas Evidentemente para a obten o de medidas corretas esses instrumentos devem ser conectados de maneira adequada Al m disso podem ser danificados se forem conectados de forma incorreta ao circuito Suponha que se deseja medir a diferen a de potencial a que est submetido o resistor R do circuito a seguir bem como a corrente el trica que o percorre ii E Assinale a figura que representa a correta conex o do volt metro V e do amper metro A ao circuito para a realiza o das medidas dese jadas R1 el O a b R1 A i R2 c V R4 J NAVV E Ro A d R1 i Q R2 V e 4 Ufrgs 2008 Observe o circuito esquematizado na figura a
9. metro que um galvan metro modificado da maneira representada na figura adiante Amper metro Constr i se um amper metro a partir de um galvan metro ligando se a resist ncia interna R G do galvan metro em paralelo com uma resist ncia R S chamada de shunt palavra inglesa que significa desvio Assim para se obter um amper metro cuja corrente de fundo de escala seja 10 vezes maior do que a do galvan metro usado da corrente el trica I dever passar pelo galvan metro e o valor de R S dever ser do que o valor de R G Dado A corrente de fundo de escala o valor m ximo de corrente el trica que o amper metro ou o galvan metro podem medir a 1 9 9 vezes menor b 1 10 9 vezes menor c 1 10 10 vezes maior d 9 10 9 vezes maior e 9 10 10 vezes maior 16 Ufrgs 2002 Os fios comerciais de cobre usados em liga es el tricas s o identificados atrav s de n meros de bitola temperatura ambiente os fios 14 e 10 por exemplo t m reas de se o reta iguais a 2 1 mm e 5 3 mm respectivamente Qual aquela temperatura o valor aproximado da raz o Ri4 R19 entre a resist ncia el trica R4 de um metro de fio 14 e a resist ncia el trica Rio de um metro de fio 10 a 2 5 b 1 4 c 1 0 d 0 7 e 0 4 17 Ufrgs 2002 Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no par grafo a seguir Para fazer funcionar uma l mpada de lanterna que tr
10. os dados do gr fico considere as vari veis I Pot ncia do equipamento I Horas de funcionamento HI N mero de equipamentos O valor das fra es percentuais do consumo de energia depende de a I apenas b II apenas c I e II apenas d H e MI apenas e I H e M 24 Enem 1999 L mpadas incandescentes s o normalmente projetadas para trabalhar com a tens o da rede el trica em que ser o ligadas Em 1997 contudo l mpadas projetadas para funcionar com 127V foram retiradas do mercado e em seu lugar colocaram se l mpadas concebidas para uma tens o de 120V Segundo dados recentes essa substitui o representou uma mudan a significativa no consumo de energia el trica para cerca de 80 milh es de brasileiros que residem nas regi es em que a tens o da rede de 127V A tabela a seguir apre senta algumas caracter sticas de duas l mpadas de 60W projetadas respectivamente para 127V antiga e 120V nova quando ambas encontram se ligadas numa rede de 127V L mpada i si 60W 127V 60W 120V projeto original Tens o da rede el trica 127V 127V Pot ncia medida 60 65 watt Luminosidade medida 750 920 lumens Vida til m dia 1000 452 horas Acender uma l mpada de 60W e 120V em um local onde a tens o na tomada de 127V comparativamente a uma l mpada de 60W e 127V no mesmo local tem como resultado a mesma pot ncia maior intensidade de luz e m
11. seguir Ri Rg Fa R4 Se o ramo que cont m o resistor de resist ncia R4 fosse retirado a resist ncia equivalente seria a R4 R3 Ra b EE Ra R4 Ro DR ONE A c R R R 1 d AP R R Rs 1 1 1 e R R R3 5 Ufrgs 2008 Um secador de cabelo constitu do basicamente por um resistor e um soprador motor el trico O resistor tem resist n cia el trica de 10 Q O aparelho opera na voltagem de 110 V e o soprador tem consumo de energia desprez vel Supondo se que o secador seja ligado por 15 minutos diariamente e que o valor da tarifa de energia el trica seja de R 0 40 por kWh o valor total do consumo mensal em reais ser de aproximadamente a 0 36 b 3 30 c 3 60 d 33 00 e 360 00 6 Ufrgs 2007 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir na ordem em que aparecem No circuito esquematizado na figura que segue as l mpadas A e B s o iguais e as fontes de tens o s o ideais A B 12 12 Quando a chave C fechada o brilho da l mpada A e o brilho da l mpada B j a aumenta diminui b aumenta n o se altera c diminui aumenta d n o se altera diminui e n o se altera n o se altera 7 Ufrgs 2006 O circuito a seguir representa tr s pilhas ideais de 1 5 V cada uma um resistor R de resist ncia el trica 1 0 Q e um motor todos ligados em s rie
12. t rmica d o consumo de energia t rmica convertida em energia el trica e o consumo de energia el trica atrav s de correntes de fuga 22 Enem 2001 O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por hora de energia a partir de fontes alternativas Somente nos Estados da regi o Sul o potencial de gera o de energia por interm dio das sobras agr colas e florestais de 5 000 megawatts por hora Para se ter uma ideia do que isso representa a usina hidrel trica de Ita uma das maiores do pa s na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina gera 1 450 megawatts de energia por hora Esse texto transcrito de um jornal de grande circula o cont m pelo menos UM ERRO CONCEITUAL ao apresentar valores de produ o e de potencial de gera o de energia Esse erro consiste em a apresentar valores muito altos para a grandeza energia b usar unidade megawatt para expressar os valores de pot ncia c usar unidades el tricas para biomassa d fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora e apresentar valores num ricos incompat veis com as unidades TEXTO PARA A PR XIMA QUEST O A distribui o m dia por tipo de equipamento do consumo de energia el trica nas resid ncias no Brasil apresentada no gr fico M quina de lavar Outros Chuveiro 5 5 10 cida Ferro el trico 5 L mpadas incandescentes Geladeira 20 30 23 Enem 2001 Em associa o com
13. 12 Para ligar ou desligar uma mesma l mpada a partir de dois interruptores conectam se os interruptores para que a mudan a de posi o de um deles fa a ligar ou desligar a l mpada n o importando qual a posi o do outro Esta liga o conhecida como interrup tores paralelos Este interruptor uma chave de duas posi es constitu da por um polo e dois terminais conforme mostrado nas figuras de um mesmo interruptor Na Posi o I a chave conecta o polo ao terminal superior e na Posi o II a chave o conecta ao terminal inferior Posi o Posi o Il O circuito que cumpre a finalidade de funcionamento descrita no texto ga ee EE d InterbitsO e 6 Enem 2011 Um curioso estudante empolgado com a aula de circuito el trico que assistiu na escola resolve desmontar sua lanterna Utilizando se da l mpada e da pilha retiradas do equipamento e de um fio com as extremidades descascadas faz as seguintes liga es com a inten o de acender a l mpada a H i E RE GON ALVES FILHO A BAROLLI E Instala o El trica investigando e aprendendo S o Paulo Scipione 1997 adaptado InterbitsO Q Tendo por base os esquemas mostrados em quais casos a l mpada acendeu a 1 3 6 b 3 4 5 e 1 3 5 d 1 3 7 e 1 2 5 7 Enem 2011 Em um manual de um chuveiro el trico s o encontradas informa es sobre algumas caracter sticas t cnicas ilustr
14. 2010 Todo carro possui uma caixa de fus veis que s o utilizados para prote o dos circuitos el tricos Os fus veis s o constitu dos de um material de baixo ponto de fus o como o estanho por exemplo e se fundem quando percorridos por uma corrente el trica igual ou maior do que aquela que s o capazes de suportar O quadro a seguir mostra uma s rie de fus veis e os valores de corrente por eles supor tados Fus vel Corrente El trica A Azul 3 Amarelo 2 5 Laranja 5 0 Preto 7 5 Vermelho 10 0 Um farol usa uma l mpada de g s halog nio de 55 W de pot ncia que opera com 36 V Os dois far is s o ligados separadamente com um fus vel para cada um mas ap s um mau funcionamento o motorista passou a conect los em paralelo usando apenas um fus vel Dessa forma admitindo se que a fia o suporte a carga dos dois far is o menor valor de fus vel adequado para prote o desse novo circuito o a azul b preto c laranja d amarelo e vermelho 11 Enem 2010 Observe a tabela seguinte Ela traz especifica es t cnicas constantes no manual de instru es fornecido pelo fabricante de uma torneira el trica Especifica es T cnicas Modelo Torneira Tens o Nominal volts 127 220 Pot ncia No Frio Desligado minal Morno 2 800 3 200 2 800 3200 Watts Quente 4 500 5 500 4 500 5500 Corrente Nominal Amp res 35 4
15. 43 3 20 4 25 0 Fia o M nima At 30m 6 mm 10 mm 4 mm 4 mm Fia o M nima Acima 30 m 10 mm 16 mm 6 mm 6 mm Disjuntor Amp re 40 50 25 30 Dispon vel em http www cardeal com br manualprod Manuais Torneira 20 Suprema Manual Torneira Suprema roo pdf Considerando que o modelo de maior pot ncia da vers o 220 V da torneira suprema foi inadvertidamente conectada a uma rede com tens o nominal de 127 V e que o aparelho est configurado para trabalhar em sua m xima pot ncia Qual o valor aproximado da pot ncia ao ligar a torneira a 1 830 W b 2 800 W c 3 200 W d 4 030 W e 5 500 W 12 Enem 2010 A energia el trica consumida nas resid ncias medida em quilowatt hora por meio de um rel gio medidor de consumo Nesse rel gio da direita para esquerda tem se o ponteiro da unidade da dezena da centena e do milhar Se um ponteiro estiver entre dois n meros considera se o ltimo n mero ultrapassado pelo ponteiro Suponha que as medidas indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma cidade em que o pre o do quilowatt hora fosse de R 0 20 leitura atual on g E B FILHO A G BAROLLI E Instala o El trica S o Paulo Scipione 1997 O valor a ser pago pelo consumo de energia el trica registrado seria de a R 41 80 b R 42 00 c R 43 00 d R 43 80 e R 44 00 13 Enem 2009 O manual de instru es de um aparelho de ar condicionado a
16. ELETRODIN MICA CORRENTE EL TRICA o movimento ordenado de cargas el tricas de um condutor Condutor Met lico movimento ordenado dos el trons livres Condutor L quido ou Gasoso movimento ordenado dos ons c tion e nions SENTIDO DA CORRENTE EL TRICA i Convencionou se para o sentido da corrente el trica o sentido contr rio ao do movimento das cargas negativas livres E no sentido do cam po el trico E Mas o sentido real da corrente do positivo para o negativo sz INTENSIDADE DA CORRENTE EL TRICA i q carga el trica C At tempo s 2q Ag n e 5 i corrente el trica A At Unidade no SI Amp re A n n mero de cargas e 1 6 10 C Propriedade gr fica 4No gr fico da corrente em fun o do tempo a rea sob a curva numericamente igual a quantidade de carga que atravessa o condutor 4 i A Tipos de corrente Corrente cont nua aquela cujo sentido se man t m constante A Aq Ex corrente de uma bateria de carro pilha etc Corrente alternada aquela cujo sentido varia alternadamente 0 t t2 t s ADTA Ex corrente usada nas resid ncias RESIST NCIA EL TRICA Resist ncia E a propriedade que os materiais possuem de apresentar oposi o a passagem da corrente el trica Define se a resist ncia el trica R de um resistor o quociente da tens o U entre seus terminais pela corrente i que o atravessa I Lei de Ohm U Curva para u
17. adas no quadro como a tens o de alimenta o a pot ncia dissipada o dimensionamento do disjuntor ou fus vel e a rea da se o transversal dos condutores utilizados CARACTER STICAS T CNICAS Especifica o Modelo A B Tens o V 127 220 O 0 0 Pot ncia Seletor de Temperatura 2 2440 2540 Watt Multitemperaturas e 4400 4400 000 5500 6000 Disjuntor ou fus vel Ampere 50 30 Se o dos condutores m m 10 4 Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e ao ler o manual verificou que precisava lig lo a um disjuntor de 50 amperes No entan to intrigou se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para uma correta instala o de um chuveiro do modelo B devia possuir amper a gem 40 menor Considerando se os chuveiros de modelos A e B funcionando mesma pot ncia de 4 400 W a raz o entre as suas respectivas resist ncias el tricas Ra e Rg que justifica a diferen a de dimensionamento dos disjuntores mais pr xima de a 0 3 b 0 6 c 0 8 d 1 7 e 3 0 8 Enem 2 aplica o 2010 A resist ncia el trica de um fio determinada pela suas dimens es e pelas propriedades estruturais do materi al A condutividade o caracteriza a estrutura do material de tal forma que a resist ncia de um fio pode ser determinada conhecendo se L o comprimento do fio e A a rea de se o reta A tabela relaciona o material sua respectiva resi
18. aior durabilidade b mesma pot ncia maior intensidade de luz e menor durabilidade c maior pot ncia maior intensidade de luz e maior durabilidade d maior pot ncia maior intensidade de luz e menor durabilidade e menor pot ncia menor intensidade de luz e menor durabilidade Resposta da quest o 1 E Resposta da quest o 2 D Resposta da quest o 3 D Resposta da quest o 4 E Resposta da quest o 5 E Resposta da quest o 6 D Resposta da quest o 7 A Resposta da quest o 8 E Resposta da quest o 9 B Resposta da quest o 10 C Resposta da quest o 11 A Resposta da quest o 12 E Resposta da quest o 13 E Resposta da quest o 14 B Resposta da quest o 15 C Resposta da quest o 16 B Resposta da quest o 17 D Resposta da quest o 18 D Resposta da quest o 19 E Resposta da quest o 20 E Resposta da quest o 21 C Resposta da quest o 22 D Resposta da quest o 23 E Resposta da quest o 24 D Gabarito TESTES UFRGS 1 Ufrgs 2012 Considere o circuito a seguir 60 49 InterbitsO saj 20 V No circuito por onde passa uma corrente el trica de 4 A tr s resistores est o conectados a uma fonte ideal de for a eletro motriz de 20 V Os valores da resist ncia total deste circuito e da resist ncia Rx s o respectivamente a 0 8 Q e 2 60 b 0 8 Q e 4 00
19. ao motor do elevador para ele operar com lota o m xima considere que a tens o seja cont nua que a acelera o da gravidade vale 10 m s e que o atrito pode ser desprezado Nesse caso para um elevador lotado a pot ncia m dia de sa da do motor do elevador e a corrente el trica m xima que passa no motor ser o respectivamente de a 24 kW e 1094 b 32 kW e 145 A c 56 kW e 255 A d 180 kW e 818 A e 240 kW e 1090 A 16 Enem cancelado 2009 Uma estudante que ingressou na universidade e pela primeira vez est morando longe da sua fam lia recebe a sua primeira conta de luz Medidor Consumo Leitura C d Emiss o Id Banc ria p gt j Pa Munic pio N mero Consumidor Leitura kWh Dia M s Banco Ag ncia i 7131312 951672 7295 260 aros 7 01042009 339 ogg9 7 S Jos das Mo as Consumo dos ltimos 12 meses em kWh Descri o 253 Mar 08 278 Jun 08 272 Set 08 265 Dez 08 247 Abr 08 280 Jul 08 270 Out 08 266 Jan 09 RR 255 Mai 08 275 Ago 08 260 Nov 08 268 Fev 09 Base de C lculo ICMS Al quota Valor Total R 130 00 25 R 32 50 R 162 50 Se essa estudante comprar um secador de cabelos que consome 1000 W de pot ncia e considerando que ela e suas 3 amigas utilizem esse aparelho por 15 minutos cada uma durante 20 dias no m s o acr scimo em reais na sua conta mensal ser de a R 10 00 b R 12 50 c R 13 00 d R 13 50
20. az as especifica es 0 9W e 6V disp e se como nica fonte de tens o de uma bateria de autom vel de 12V Uma solu o para compatibilizar esses dois elementos de circuito consiste em ligar a l mpada bateria considerada uma fonte ideal em com um resistor cuja resist ncia el trica seja no m nimo de a paralelo 4 Q b s rie 4 Q c paralelo 40 Q d s rie 40 Q e paralelo 80 Q 18 Ufrgs 2002 No circuito el trico a seguir os amper metros A A2 As As a fonte de tens o e os resistores s o todos ideais 12 Y Nessas condi es pode se afirmar que a A e A registram correntes de mesma intensidade b A e Ay registram correntes de mesma intensidade c a corrente em A mais intensa do que a corrente em A4 d a corrente em A mais intensa do que a corrente em As e a corrente em A mais intensa do que a corrente em A4 19 Ufrgs 2001 Nos circuitos representados na figura a seguir as l mpadas 1 2 3 4 e 5 s o id nticas As fontes que alimentam os cir cuitos s o id nticas e ideais E 1 2 E 3 amp 4 Considere as seguintes afirma es sobre o brilho das l mpadas I As l mpadas 1 4 e 5 brilham com mesma intensidade II As l mpadas 2 e 3 brilham com mesma intensidade TI O brilho da l mpada 4 maior do que o da l mpada 2 Quais est o corretas a Apenas I b Apenas II c Apenas HI d Apenas I e II e I I e II 20 Ufr
21. e o cobertor n o uma fonte de calor e que sua fun o a de isolar termicamente nosso corpo do ar frio que nos cerca Existem contudo cobertores que em seu interior s o aquecidos eletricamente por meio de uma malha de fios met licos nos quais dissipada energia em raz o da passagem de uma corrente el trica Esse efeito de aquecimento pela passagem de corrente el trica que se observa em fios met licos conhecido como a efeito Joule b efeito Doppler c efeito estufa d efeito termoi nico e efeito fotoel trico 12 Ufrgs 2005 Para iluminar sua barraca um grupo de campistas liga uma l mpada a uma bateria de autom vel A l mpada consome uma pot ncia de 6 W quando opera sob uma tens o de 12 V A bateria traz as seguintes especifica es 12 V 45 Ah sendo o ltimo valor a carga m xima que a bateria capaz de armazenar Supondo se que a bateria seja ideal e que esteja com a metade da carga m xima e admi tindo se que a corrente fornecida por ela se mantenha constante at a carga se esgotar por completo quantas horas a l mpada poder per manecer funcionando continuamente a 90 h b 60h c 45 h d 22h 30 min e 11h 15 min 13 Ufrgs 2005 Certo instrumento de medida tem um ponteiro P cuja extremidade se move sobre uma escala espelhada EE graduada de 0 0 a 10 0 mA Quando se olha obliquamente para a escala o que um procedimento incorreto de medida o ponteiro visto na posi o
22. gs 2001 No circuito representado na figura a seguir a intensidade da corrente el trica atrav s do resistor de 2 Q de 2 A O cir cuito alimentado por uma fonte de tens o ideal 1 ER E 2a 482 1 ER Qual o valor da diferen a de potencial entre os terminais da fonte a 4V 14 21 Ufrgs 2001 Uma l mpada de lanterna que traz as especifica es 0 9 W e 6 V tem seu filamento projetado para operar a alta tempe ratura Medindo a resist ncia el trica do filamento temperatura ambiente isto estando a l mpada desligada encontramos o valor Ro 49 Sendo R o valor da resist ncia do filamento temperatura de opera o qual aproximadamente a raz o R Ro a 0 10 b 0 60 c 1 00 d 1 66 e 10 00 22 Ufrgs 2000 A quest o refere se ao circuito el trico representado na figura a seguir no qual todos os resistores t m a mesma resist n cia el trica R Em qual dos pontos assinalados na figura a corrente el trica mais intensa a b B c C d D e E 23 Ufrgs 2000 A quest o refere se ao circuito el trico representado na figura a seguir no qual todos os resistores t m a mesma resist n cia el trica R Qual dos resistores est submetido maior diferen a de potencial a R b R3 c R d R4 e R 24 Ufrgs 1998 No circuito da figura a seguir o amper metro A registra uma corrente i 0 2A Cada um dos tr s resistores representados na figura tem resist ncia R 400
23. indicada na figura a seguir sendo R sua reflex o no espelho O 20 kO V OC S lo akemac E 0 a 10 MA EN Se a leitura do instrumento for feita corretamente seu resultado ser a o valor de 7 5 mA b um valor entre 7 5 mA e 80 mA c o valor de 8 0 mA d um valor entre 8 0 mA e 8 5 mA e o valor de 8 5 mA 14 Ufrgs 2004 Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir na ordem em que elas aparecem As correntes el tricas em dois fios condutores variam em fun o do tempo de acordo com o gr fico mostrado a seguir onde os fios est o identificados pelos algarismos 1 e 2 1 A 0 8 0 3 tis 0 0 0 6 1 0 6 No intervalo de tempo entre zero e 0 6 s a quantidade de carga el trica que atravessa uma se o transversal do fio maior para o fio do que para o outro fio no intervalo entre 0 6 s e 1 0 s ela maior para o fio do que para o outro fio e no intervalo entre zero e 1 0 s ela maior para o fio do que para o outro fio a l 1 2 b1 2 1 c 2 1 1 d 2 1 2 e 2 2 1 15 Ufrgs 2004 Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir na ordem em que elas aparecem Um galvan metro um aparelho delicado e sens vel capaz de medir uma corrente el trica cont nua I muito pequena da ordem de al guns microamperes ou quando muito miliamperes Para medir correntes el tricas maiores do que essas usa se um amper
24. m Unidade ohm 92 resistor hmico U ddp diferen a de poten cial sobre o resistor V R resist ncia el trica 0 i corrente el trica que atra vessa o resistor A Resistividade ho kR k 1 L L comprimento do fio m OBS A resistividade varia de um material A 2 A rea da sec o transversal do fio m para outro e para um mesmo material pode R pP ETa variar com a temperatura resistores hmicos a p resistividade el trica do material Q m ZON E f A resistividade praticamente constante POT NCIA DISSIPADA NO RESISTOR AE AE energia J P At tempo s At No SI a unidade de energia o joule J mas tamb m muito utilizado o kWh lkWh a energia consumida com pot ncia de 1kW durante 1 hora Unidade de pot ncia no SI W watt J s ASSOCIA O DE RESISTORES Associa o de resistores em s rie 4V rios resistores est o associados em s rie quando s o ligados um em seguida do outro de modo a serem percorridos pela mesma cor rente 4 Req resist ncia equivalente Q U ddp da associa o V U U U U i ii ip is Req Ri R3 R3 Associa o de resistores em paralelo 4V rios resistores est o associados em paralelo quando s o ligados pelos terminais de modo que fiquem submetidos mesma ddp 4 Reg resist ncia equivalente Q U ddp da associa o V U SR U U U i ii iz F 13 1 1 1 1 gt
25. o a raz o entre a produ o de energia ou trabalho til e o total de entrada de energia no processo A figura mostra um processo com diversas etapas Nesse caso a efici ncia geral ser igual ao produto das efici ncias das etapas individuais A entrada de energia que n o se transforma em trabalho til perdida sob formas n o utili z veis como res duos de calor Efici ncia geral 1 6 Usina de for a Linhas de transmiss o Luz E 0 35 E 0 90 E 0 05 Efici ncia geral da convers o de energia E x E X E 0 35 x 0 90 x 0 05 0 016 qu mica em energia luminosa HINRICHS R A Energia e Meio Ambiente S o Paulo Pioneira Thomson Learning 2003 adaptado Aumentar a efici ncia dos processos de convers o de energia implica economizar recursos e combust veis Das propostas seguintes qual resultar em maior aumento da efici ncia geral do processo a Aumentar a quantidade de combust vel para queima na usina de for a b Utilizar l mpadas incandescentes que geram pouco calor e muita luminosidade c Manter o menor n mero poss vel de aparelhos el tricos em funcionamento nas moradias d Utilizar cabos com menor di metro nas linhas de transmiss o a fim de economizar o material condutor e Utilizar materiais com melhores propriedades condutoras nas linhas de transmiss o e l mpadas fluorescentes nas moradias 20 Enem 2005 Podemos estimar o consumo de energia el trica de uma casa considerando as
26. o fluido el trico se desloca no circuito b as cargas negativas m veis atravessam o circuito c a bateria libera cargas m veis para o filamento da l mpada d o campo el trico se estabelece em todos os pontos do circuito e as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da l mpada 3 Enem 2013 Medir temperatura fundamental em muitas aplica es e apresentar a leitura em mostradores digitais bastante pr tico O seu funcionamento baseado na correspond ncia entre valores de temperatura e de diferen a de potencial el trico Por exemplo pode mos usar o circuito el trico apresentado no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos bra os do circuito Rs e a depend ncia da resist ncia com a temperatura conhecida Interbits Volt metro Para um valor de temperatura em que Rs 1000 a leitura apresentada pelo volt metro ser de a 6 2V b 1 7V c 0 3V d 0 3V e 6 2V 4 Enem 2013 Um eletricista analisa o diagrama de uma instala o el trica residencial para planejar medi es de tens o e corrente em uma cozinha Nesse ambiente existem uma geladeira G uma tomada T e uma l mpada L conforme a figura O eletricista deseja medir a tens o el trica aplicada geladeira a corrente total e a corrente na l mpada Para isso ele disp e de um volt metro V e dois amper me tros A Volt metro Amper metro InterbitsO e Interbits 5 Enem 20
27. presenta a seguinte tabela com dados t cnicos para diversos modelos C t Capacidade de a o e Efici ncia E retriper g o Pot ncia el trica cnerp dica Vaz o de Frequ ncia W iclo fri h H ewerum OM E Ed cor ww Mm Hz 3 52 12 000 1 193 5 8 2 95 550 60 5 42 18 000 1 790 8 7 2 95 800 60 5 42 18 000 1 790 8 7 2 95 800 60 6 45 22 000 2 188 10 2 2 95 960 60 6 45 22 000 2 188 10 2 2 95 960 60 Considere se que um audit rio possua capacidade para 40 pessoas cada uma produzindo uma quantidade m dia de calor e que pratica mente todo o calor que flui para fora do audit rio o faz por meio dos aparelhos de ar condicionado Nessa situa o entre as informa es listadas aquelas essenciais para se determinar quantos e ou quais aparelhos de ar condicionado s o precisos para manter com lota o m xima a temperatura interna do audit rio agrad vel e constante bem como determinar a espessura da fia o do circuito el trico para a liga o desses aparelhos s o a vaz o de ar e pot ncia b vaz o de ar e corrente el trica ciclo frio c efici ncia energ tica e pot ncia d capacidade de refrigera o e frequ ncia e capacidade de refrigera o e corrente el trica ciclo frio 14 Enem 2009 Considere a seguinte situa o hipot tica ao preparar o palco para a apresenta o de uma pe a de teatro o iluminador deveria colocar tr s atores sob luzes que tinham ig
28. principais fontes desse consumo Pense na situa o em que apenas os aparelhos que constam da tabela a seguir fossem utilizados diariamente da mesma forma Tabela A tabela fornece a pot ncia e o tempo efetivo de uso di rio de cada aparelho dom stico Aparelho Pot ncia Ei e no Ar condicionado 1 5 8 Chuveiro el trico 3 3 1 3 Freezer 0 2 10 Geladeira 0 35 10 L mpadas 0 1 6 Supondo que o m s tenha 30 dias e que o custo de 1kWh R 0 40 o consumo de energia el trica mensal dessa casa de aproximadamen te a R 135 b R 165 c R 190 d R 210 e R 230 21 Enem 2002 Entre as in meras recomenda es dadas para a economia de energia el trica em uma resid ncia destacamos as seguintes Substitua l mpadas incandescentes por fluorescentes compactas Evite usar o chuveiro el trico com a chave na posi o inverno ou quente Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro el trico de uma s vez Evite o uso de tomadas m ltiplas para ligar v rios aparelhos simultaneamente Utilize na instala o el trica fios de di metros recomendados s suas finalidades A caracter stica comum a todas essas recomenda es a proposta de economizar energia atrav s da tentativa de no dia reduzir a a pot ncia dos aparelhos e dispositivos el tricos b o tempo de utiliza o dos aparelhos e dispositivos c o consumo de energia el trica convertida em energia
29. s aquecedores o ferro el trico o chuveiro el trico a l mpada comum e os fios condutores em geral e os motores el tricos que transforma energia el trica em mec nica al m da parcela de energia dissipada sob a forma de calor TESTES ENEM 1 Enem 2013 O chuveiro el trico um dispositivo capaz de transformar energia el trica em energia t rmica o que possibilita a eleva o da temperatura da gua Um chuveiro projetado para funcionar em 110V pode ser adaptado para funcionar em 220V de modo a manter inalterada sua pot ncia Uma das maneiras de fazer essa adapta o trocar a resist ncia do chuveiro por outra de mesmo material e com o a a dobro do comprimento do fio b metade do comprimento do fio c metade da rea da se o reta do fio d qu druplo da rea da se o reta do fio e quarta parte da rea da se o reta do fio 2 Enem 2013 Um circuito em s rie formado por uma pilha uma l mpada incandescente e uma chave interruptora Ao se ligar a chave a l mpada acende quase instantaneamente irradiando calor e luz Popularmente associa se o fen meno da irradia o de energia a um des gaste da corrente el trica ao atravessar o filamento da l mpada e rapidez com que a l mpada come a a brilhar Essa explica o est em desacordo com o modelo cl ssico de corrente De acordo com o modelo mencionado o fato de a l mpada acender quase instantaneamente est relacionado rapidez com que a
30. sipada na associa o em s rie pot ncia el trica total dissipada na associa o em paralelo Qual das alternativas a seguir preenche corretamente na ordem as duas lacunas a igual igual b quatro vezes maior do que a dezesseis vezes maior do que a c quatro vezes menor do que a dezesseis vezes menor do que a d dezesseis vezes maior do que a quatro vezes maior do que a e dezesseis vezes menor do que a quatro vezes menor do que a 32 Ufrgs 1996 Um gerador possui uma for a eletromotriz de 10V Quando os terminais do gerador est o conectados por um condutor com resist ncia desprez vel a intensidade da corrente el trica no resistor 2A Com base nessas informa es analise as seguintes afirmati vas I Quando uma l mpada for ligada aos terminais do gerador a intensidade da corrente el trica ser 2A II A resist ncia interna do gerador 50 TI Se os terminais do gerador forem ligados por uma resist ncia el trica de 26 a diferen a de potencial el trico entre eles ser menor do que 10V Quais das afirmativas est o corretas a Apenas I b Apenas II c Apenas I e II d Apenas II e MI e I I e II Resposta da quest o 1 D Resposta da quest o 2 C Resposta da quest o 3 B Resposta da quest o 4 B Resposta da quest o 5 C Resposta da quest o 6 E Resposta da quest o 7 D Resposta da quest o 8 C Resposta da quest
31. stividade em temperatura ambiente Tabela de condutividade Material Condutividade S m mm Alum nio 34 2 Cobre 61 7 Ferro 10 2 Prata 62 5 Tungst nio 18 8 Mantendo se as mesmas dimens es geom tricas o fio que apresenta menor resist ncia el trica aquele feito de a tungst nio b alum nio c ferro d cobre e prata 9 Enem 2 aplica o 2010 Quando ocorre um curto circuito em uma instala o el trica como na figura a resist ncia el trica total do circuito diminui muito estabelecendo se nele uma corrente muito elevada Interbits E O superaquecimento da fia o devido a esse aumento da corrente el trica pode ocasionar inc ndios que seriam evitados instalando se fus veis e disjuntores que interrompem que interrompem essa corrente quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de prote o Suponha que um chuveiro instalado em uma rede el trica de 110 V em uma resid ncia possua tr s posi es de regulagem da temperatura da gua Na posi o ver o utiliza 2100 W na posi o primavera 2400 W e na posi o inverno 3200 W GREF F sica 3 Eletromagnetismo S o Paulo EDUSP 1993 adaptado Deseja se que o chuveiro funcione em qualquer uma das tr s posi es de regulagem de temperatura sem que haja riscos de inc ndio Qual deve ser o valor m nimo adequado do disjuntor a ser utilizado a 40 A b 30 A c 25 A d 23 A e 20 A 10 Enem
32. ual brilho e os demais sob luzes de menor brilho O iluminador determinou ent o aos t cnicos que instalassem no palco oito l mpadas incandescentes com a mesma especifica o L1 a L8 interligadas em um circuito com uma bateria conforme mostra a figura Nessa situa o quais s o as tr s l mpadas que acendem com o mesmo brilho por apresentarem igual valor de corrente fluindo nelas sob as quais devem se posicionar os tr s atores a L1 L2 e L3 b L2 L3 e L4 c L2 L5 e L7 d L4 L5 e L6 e L4 L7 e L8 15 Enem cancelado 2009 Os motores el tricos s o dispositivos com diversas aplica es dentre elas destacam se aquelas que propor cionam conforto e praticidade para as pessoas ineg vel a prefer ncia pelo uso de elevadores quando o objetivo o transporte de pessoas pelos andares de pr dios elevados Nesse caso um dimensionamento preciso da pot ncia dos motores utilizados nos elevadores muito importante e deve levar em considera o fatores como economia de energia e seguran a Considere que um elevador de 800 kg quando lotado com oito pessoas ou 600 kg precisa ser projetado Para tanto alguns par metros dever o ser dimensionados O motor ser ligado rede el trica que fornece 220 volts de tens o O elevador deve subir 10 andares em torno de 30 metros a uma velocidade constante de 4 metros por segundo Para fazer uma estimativa simples de pot ncia necess ria e da corrente que deve ser fornecida
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