Exercícios Eletrotécnica 1. Associe a 1°. coluna com a 2°. coluna: ( 1 ). Tensão Elétrica ( 2 ). Energia Consumida ( 3 ). Comprimento ( 4 ). Corrente Elétrica ( 5 ). Potência Elétrica ( 6 ). Voltímetro ( 7 ). Resistência Elétrica ( 8 ). Amperímetro ( ( ( ( ( ( ( ( ). Grandeza cuja unidade de medida é Watt. ). Instrumento de medir tensão elétrica. ). Grandeza cuja unidade de medida é o Volt. ). Instrumento conectado em série com a carga. ). Grandeza cuja unidade de medida é o Ohm. ). Grandeza cuja unidade de medida é o metro (m). ). Grandeza cuja unidade de medida é o Ampere. ). Grandeza cuja unidade de medida é o kWh. 2 e 3. Calcule a resistência equivalente dos circuitos abaixo: Circuito: • Dados: • Dados: R1 = 15 Ω R1=3 x 101Ω R2 = 5000 x10-3Ω R2 = 45 Ω R3 = 400 x 10-1 Ω R4 = 900 x10-2Ω R3 = 20 Ω 2 R4=0,1x10 Ω R5 = 30 x 100 Ω R5 = 90 Ω R6 = 0,045 x103Ω R6 = 25 Ω R7 = 50 Ω R7 = 15 Ω R8 = 0,03 x 102 Ω R9 = 5000 x 10-2 Ω R10 = 4 Ω 4. Calcule RX do circuito Circuito: ao lado, sabendo que: Req = 60 Ω R1 = 0, 090 x 103 Ω R2 = 40 Ω R3 = 300 x10-1Ω R4 = 4,5 x 101 Ω R5 = 20 x 100 Ω Circuito: 5. Analise o circuito abaixo: Determine: • Identifique a simbologia dos componentes X e Y do circuito. • Redesenhe o circuito indicando como seria a ligação dos instrumentos de medida amperímetro e voltímetro. 6. Em uma lâmpada elétrica comum encontramos as seguintes especificações do fabricante: 60 W e 120 V. • Qual o significado destas especificações? • Supondo que esta lâmpada esteja ligada à tensão especificada, determine a intensidade da corrente que passa em seu filamento. • Qual é a resistência do filamento desta lâmpada? 7. Sabendo que é cobrado $ 0,5/kWh, calcule a energia consumida total mensal e o custo total mensal de uma residência contendo os seguintes aparelhos: • Um chuveiro elétrico de 5400 W ligado 0,5 h/dia. • Um ferro elétrico 2500 W ligado 20 h/mês. • Uma lâmpada de 60 W ligada por 10 h/dia 8. Analise os circuitos abaixo e calcule • RT ; VT ; IT ; PT e R; V; I; P sobre TODAS as cargas • Redesenhe o circuito com os instrumentos de medição (V / A) em pelo menos 1 resistor Dados: Dados: b). Circuito: a). Circuito: VCC = 240 V VCC = 120 V 2 -1 R1 = 0,15 x 10 Ω R1 = 100 x 10 Ω 1 R2 = 15 Ω R2 = 0,8 x10 Ω -2 -2 R3 = 1000 Ω R3 = 600 x10 Ω R4 = R1 R4 = 2000 mΩ R5 = 0,010 KΩ R5 = 0,004 KΩ R6 = 5000 mΩ R6 = R4 c). Circuito: Dados: VCC = 180 V -1 R1 = 400 x10 Ω 2 R2 = 0,3 x10 Ω -2 R3 = 1500 x10 Ω R4 = R1 R5 = 0,030 KΩ d). Circuito: Dados: VCC1 = 360 V Vcc2 = 270 V R1 = 60000 mΩ 2 R2 = 0,3 x10 Ω -2 R3 = 2000 x10 Ω -1 R4 = 240 x10 Ω R5 = R4/2 9. Análise o circuito e calcule o que está determinado: Circuito: Dados: IT = 72 A 1 R1 = 1,6 x 10 Ω R2 = 12 Ω -1 R3 = 400 x 10 Ω 0 R4 = 10 x 10 Ω Determinar: • Req • Vt • I1 • I2 • I3 • I4 • I5 Respostas 1) 5, 6, 1, 8, 7, 3, 4, 2 2) 50 Ω 3) Dados: Circuito: R1 = 1,5 x101Ω = 15 Ω R2 = 5000 x 10-3Ω = 5 Ω R3 = 400 x 10-1 Ω = 40 Ω R4 = 900 x 10-2Ω = 9 Ω R5 = 30 x 100 Ω = 30 Ω R6 = 0,045 x103Ω = 45 Ω R7 = 500 x 10-1Ω = 50 Ω R8 = 0,03 x 102 Ω = 3 Ω R9 = 5000 x 10-2 = 50 Ω R10 = 0,04 x 102Ω = 4 Ω Solução: RA = R8 + R4 = 3 + 9 = 12 Ω; RB = R9//R7 = 50/2 = 25 Ω; RC = R6 + R1 = 45 + 15 = 60 Ω; RD = RA//R10 = [(12)(4)]/(12 + 4) = 3 Ω; RE = R2 + RB = 5 + 25 = 30 Ω; RF = RC//R5 = [(60)(30)]/60 + 30 = 20 Ω; RG = R3 + RF = 40 + 20 = 60 Ω; RH = RE//RG = [(30)(60)]/(30 + 60) = 20 Ω; RT = RD + RH = 3 + 20 = 23 Ω; 4) Sol.: RA = R5 + R2 = 20 + 40 = 60 Ω; RB = R1//R4 = (90)(45)/(90 + 45) = 30 Ω RC = RX + RB = RX + 30; RD = RA//RC = [(60)(RX + 30)]/(60 + RX + 30) = 60RX + 1800/90 + RX RT = R3 + RD → 60 = 30 + [(60RX + 1800)/(90 + RX)] → 30(90 + RX) = 60RX + 1800 → 2700 + 30RX = 60RX + 1800 → 30RX = 900 → RX = 30 Ω 5) X → Fonte de alimentação corrente contínua (Bateria) – Vcc Y → Resistência ou resistor Voltímetro em paralelo com o componente Amperímetro em série no circuito 6) a). 60 W – Potência Elétrica e b). I = P/V = 60/120 = 0,5 A c). R = V/I = 120/0,5 = 240 Ω 120 V – Tensão Elétrica 7) P (chuveiro) = 5400)(0,5)/1000 = 2,7 kWh/d; PM = 2,7 kWh)(30 d) = 81 kWh/mês $ = (81 kWh/m)($ 0,5) = $ 40,5/mês P (lâmpada) = 60)(10)/1000 = 0,6 kWh/m; Pm =0,6 kWh)(30 d) = 18 kWh/mês $ = 18 kWh/m)($ 0,5)= $ 9,00/mês P (Ferro) = (2500 W)(20 h/m)/1000 = 50 kWh/mês $ = 50 kWh/m)($ 0,5/kWh) = $ 25,00/mês PT = 81 + 18 + 50 = 149 kWh/m; $T = $ 40,5 + $ 9,00 + $ 25,00 = $ 74,5/m ou PT = (149 kWh)($ 0,5) = $ 74,5/mês 8) Grandezas RT VT IT PT R1 VR1 IR1 PR1 R2 VR2 IR2 PR2 R3 VR3 IR3 PR3 R4 VR4 IR4 PR4 R5 VR5 IR5 PR5 R6 VR6 IR6 PR6 9) Req = 8,889Ω Vt = 640V I1 = 40A I2 = 32A I3 = 6,4A I4 = 25,6A I5 = IT = 40A Circuito A 30 Ω 240 V 8A 1920 W 15 Ω 40 V 2,667 A 106,68 W 15 Ω 120 V 8A 960 W 10 Ω 26,67 V 2,667 A 71,129W 15 Ω 40 V 2,667 A 106,68 W 10 Ω 80 V 8A 640 W 5Ω 13,33 V 2,667 A 35,55 W Circuito B 6Ω 120 V 20 A 2400 W 10 Ω 50 V 5A 250 W 8Ω 40 V 5A 200 W 6Ω 30 V 5A 150 W 2Ω 30 V 15 A 450 W 4Ω 60 V 15 A 900 W 2Ω 30 V 15 A 450 W Circuito C 60 Ω 180 V 3A 540 W 40 Ω 60 V 1,5 A 90 W 30 Ω 90 V 3A 270 W 15 Ω 30 V 2A 60 W 40 Ω 60 V 1,5 A 90 W 30 Ω 30 V 1A 30 W - Circuito D 18 Ω 90 V 5A 450 W 60 Ω 50 V 0,833 A 41,65 W 30 Ω 50 V 1,667 A 83,35 W 20 Ω 50 V 2,5 V 125 W 24 Ω 40 V 1,667 A 66,68 W 12 Ω 40 V 3,333 A 133,32 W -