Respostas
Questões relativas ao resultado
Etapa 1: Questões relativas aos resultados – Lei de Ohm
1.1 – A partir dos dados tabelados, calcule o valor médio da
resistência do resistor.
Resposta: O valor encontrado deve ser igual ou próximo do valor da
resistência do resistor utilizado = 270 Ω ou 540Ω
1.2 – Obtenha o valor da resistência do resistor a partir do
gráfico U versus i. É igual ao obtido na questão 1.1?
Resposta: Deve ser igual ou aproximadamente igual ao valor da
resistência encontrado no item anterior, não podendo apresentar erro
maior que 5%.
1.3 – O valor da resistência medido com o ohmímetro para este
resistor é igual aos obtidos nas questões anteriores? O resistor
é um dispositivo ôhmico ou não?
Resposta: a mesma resposta do item 1.2 O resistor é um resistor
ôhmico porque a razão entre a tensão e a corrente é constante, que é
igual ao valor da resistência.
1.4 – Qual a resistência da lâmpada?
Resposta: Dependendo da corrente e da tensão aplicada nos terminais
da lâmpada, obtém–se um valor diferente para a resistência.
Exemplo:
Para uma tensão de U = 1,5 V aplicada à lâmpada de 6 V:
i = 20 mA
R = 75 Ω
Para U = 3 V:
i = 38 mA
R = 100Ω
Circuitos Elétricos – Chuveiro – Versão 1.0
IBTF - Projeto Acessa Física - Atualizado em 07 de janeiro de 2009
Projeto Financiado pelo MEC - Ministério da Educação e Cultura e pelo MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia
- Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons - © 2009 – MEC e MCT
1.5 – Baseado no gráfico U versus i, pode–se dizer que a
lâmpada é um dispositivo ôhmico? Justifique.
Resposta: Não, porque o gráfico U versus i não é uma reta e para
valores da tensão U e a correspondente corrente i, obtivemos
diferentes valores para R. Quando o dispositivo é ôhmico, o gráfico U
versus i é uma reta passando pela origem, pois a tensão é diretamente
proporcional à corrente, isto é, a razão entre a tensão e a corrente é
constante e igual ao valor da resistência do resistor.
Etapa 2: Questões relativas aos resultados – Associação de
resistores
Associação em série
2.1 – Qual a relação entre a resistência equivalente, R, medida e
as resistências da associação em série dos dois resistores, R1 e
R2?
Resposta: a resistência equivalente é igual à soma das resistências
associadas em série.
R = R1 + R2
2.2 – Qual a relação entre a tensão medida nos terminais da
associação, UAB, com as tensões UAC e UCB?
Resposta: UAB = UAC + UCB
2.3 – Os valores das correntes medidos foram iguais ou
diferentes? Justificar a resposta.
Resposta: os valores das correntes foram iguais.
Associação em Paralelo
2.4 – Calcule a resistência equivalente da associação dos dois
resistores em paralelo a partir dos valores de tensão e corrente
medidos.
Resposta: Calcular o valor de cada resistência, utilizando a Lei de
Ohm: R1 = U / i1 e R2 = U / i2. A resistência equivalente é calculada
como sendo:
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2.5 – Calcule a resistência equivalente considerando os valores
medidos de R1 e R2, e compare com o valor obtido na questão anterior.
Resposta: Para calcular a resistência equivalente, utilize a expressão:
2.6 – Qual a relação entre a corrente total, i e as correntes i1 e i2?
Resposta: i = i1 + i2
Etapa 3: Questões relativas aos resultados – Funcionamento de
um chuveiro elétrico
3.1 – Qual resistor apresentou menor resistência: o de maior
comprimento ou de menor comprimento? Justificar a resposta.
Resposta: O resistor de maior comprimento apresentou maior
resistência porque a resistência é diretamente proporcional ao
comprimento:
3.2 – Entre quais posições a potência dissipada foi maior e a
corrente foi menor? Justificar a resposta.
Resposta: A potência dissipada foi maior entre os pontos AB porque a
resistência é menor, conseqüentemente a corrente é maior e podemos
observar que a potência varia com a corrente ao quadrado:
3.3 – O que representam estes valores no aquecimento da água
do chuveiro?
Resposta: Quanto menor a resistência, maior a corrente elétrica,
maior a potência, maior o aquecimento do chuveiro.
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3.4 – Você consegue agora responder a questão prévia?
Resposta: na posição verão, a ligação é entre os pontos BC, porque
apresenta maior resistência e na posição inverno entre os pontos AB,
porque a resistência é menor.
Questões para reflexão e discussão
1 – Qual a diferença entre potência e energia?
Resposta: Potência é a capacidade de fornecer uma certa quantidade
de energia por segundo. A energia pode ser usada para produzir
trabalho ou pode ser dissipada sob forma de calor. Imagine um
halterofilista que tem força para levantar até 200 kg. Ele tem potência.
Quando nosso halterofilista suspender essa massa até uma altura h ele
terá realizado um trabalho (W = F x h = mgh). Em conseqüência,
gastou uma certa quantidade de energia.
2 – Por que os quadros de força de distribuição de energia
localizam–se,
normalmente,
no
centro
geométrico
das
residências?
Resposta: Como o valor da resistência é diretamente proporcional ao
comprimento do fio, colocando–se o quadro de disjuntores no centro
geométrico da construção, garante–se o menor comprimento dos fios
de cada circuito. Assim sendo, economiza-se tanto no consumo de
energia perdida por aquecimento dos fios como no custo total dos
mesmos.
3 – Por que se usa fios de cobre nas instalações elétricas das
residências?
Resposta: A principal razão para a utilização do cobre é sua excelente
condutividade elétrica.
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Material
Resistividade ρ (Ω m)
Condutores
Prata
1,58 x 10-8
Cobre
1,67 x 10-8
Alumínio
2,65 x 10-8
Tungstênio
5,6 x 10-8
Ferro
9,71 x 10-8
Semicondutores
Carbono (grafite)
(3 - 60) x 10-5
Germânio
(1 - 500) x 10-5
Isolantes
Vidro
109 - 1012
Borracha
1013 - 1015
Observe a diferença da resistividade, por exemplo, entre o cobre e o
ferro. O ferro tem uma resistividade 10 vezes maior que o cobre.
Questão desafio
1 - O chuveiro da figura abaixo apresenta três temperaturas que
estão indicadas no chuveiro como: quente, morno e muito
quente. Quais as ligações que seriam realizadas entre os
terminais dos resistores para obter essas temperaturas?
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Resposta:
Entre B e C – muito quente (resistência menor)
Entre A e C – quente (resistência média)
Entre A e B – morno (resistência maior)
Fique atento às condições de segurança!
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