Questão 02
Comentário: o enunciado é pouco claro, não
especificando qual a menor corrente que ainda acende o
farolete.
Consideremos que "capaz de manter o farolete
aceso" signifique a lâmpada brilhar com a mesma
potência de 100 W de quando ligada à bateria.
Calculando a resistência e a corrente através do
farolete:
Gabarito
Exercício 60 - Módulo 09
Questão 01
a) De acordo com o enunciado, observamos um gerador
real, ou seja, com resistência interna. O gráfico
característico de um gerador real é dado por:
a) Como o circuito é estritamente resistivo, o gerador
fornece potência máxima quando sua resistência interna
(r) é igual à resistência externa, no caso, r = R = 1 W.
Assim, aplicando a equação do gerador:
U = å − r i ⇒ 10 = å − 1(10) ⇒ å = 20 V.
b) Como já justificado, a resistência interna deve ser:
r = R = 1 Ù.
Questão 03
Com função: U = å − r.i
Como P = U.i , podemos concluir que a área do
gráfico Uxi é numericamente igual a potência do
gerador, ou seja:
Área =
Letra A
A equação do gerador é:
U = å − r i ⇒ U = 1,5 − 0,05 (1) = 1,5 − 0,05 ⇒
U = 1,45 V.
å.icc
å.i
→ P = cc
2
2
Questão 04
Como o enunciado nos informa que o líquido deve ser
aquecido no menor tempo possível, podemos concluir
que o gerador deve trabalhar com sua maior potência,
Letra C
ou seja: icc → i
Questão 05
U para o resistor
Lembrando-se que P=U.i e que R =
i
Letra E
A bateria é um gerador eletroquímico. A bobina
acoplada ao motor produz corrente alternada, que é, no
alternador, transformada em corrente contínua,
fornecendo energia para recarregar a bateria que, por
sua vez, fornece energia para acender os faróis,
alimentar o rádio, as lâmpadas do painel etc.
de resistência R:
Questão 06
Letra E
Viva essa experiência.
1
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Questão 09
Questão 07
Letra A
O gráfico mostra uma que de potencial de 0,3V
decido à resistência interna da pilha.
Letra D
Com a chave S aberta, é verdadeiro escrever,
segundo a lei das malhas de Kircchoff:
V = R.i → 0,3 = R × 3 × 10 −3 → R = 100Ω
Questão 10
Letra D
A equação de um gerador de força eletromotriz
resistência interna r é:
Com a chave S fechada, o resistor R que está próximo
à chave ficará em paralelo ao fio de resistência 2R. O
equivalente será igual a
R.2R
2R 2
2R
.
=
=
3R
3R
3
U = å − ri
Aplicando a lei das malhas:
ε−
e
O gráfico é o segmento de reta mostrado a seguir.
A potência útil fornecida ao circuito é:
2Ri
2Ri
= 0 →ε =
3
3
PU = Ui ⇒ PU = (å − ri)i ⇒ PU = åi − ri2
As raízes dessa função são:
Igualando as duas expressões:
i =0
2Ri
= 2RI → I = 3l
3
e i = å r.
O gráfico é o arco de parábola mostrado a seguir.
Questão 08
Letra C
Resolução
A corrente que irá circular será:
U = r.i → 120 = (10+20+30).i → i = 120/60 = 2 A. Desta
forma a tensão no resistor de 10 será U = r.i = 10.2 =
20 V.
Pela equação do gerador U = E - r.i → U = 12 - 1.2 =
12 - 2 = 10 V
Se associarmos os dois resistores de 100
em
paralelo obteremos 50 . Se associarmos em paralelo os
dois resistores de 200 obteremos 100 . Se agora os
dois conjuntos forem associados em série a associação
será equivalente a 50+100=150 . Também poderíamos
associar em série um de 100
com um de 200
obtendo assim 300 . Pode-se fazer ainda mais um par
em série e logo outros 300 . Se os dois conjuntos forem
associados em paralelo a resistência final será 150 .
2
A potência dissipada por um fio é dada por P = U /R
e a resistência deste fio é dada, pela segunda lei de Ohm
por R= L/A, onde é a resistividade que depende do
material do fio, L é seu comprimento e A é a área da
2
secção transversal. A pode ser dada por A = r ou ainda
Do gráfico, notamos que a potência útil é máxima,
quando:
- a corrente é metade da corrente de curto-circuito:
i = å 2r ;
- a ddp (U) nos terminais do gerador é metade da força
eletromotriz:
PUmáx = (å 2)(å 2r ) ⇒ PUmáx = å2 4r .
2
A = d /4 onde d é o diâmetro do fio. Desta forma
2
2
2
2
P = U /( L/A) = A.U /( L) = d U /(4 L). Desta foram
verifica-se que a potência P é inversamente proporcional
ao comprimento L, ou seja, quanto maior o comprimento
menor será a potência dissipada.
O consumo será E = P. t = 60W.(3.30 h) = 5400 Wh
= 5,4 kWh
Viva essa experiência.
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