CORREÇÃO DAS ATIVIDADES DAS PÁGINAS 331, 332, 334, 335, 336, 337 e 338. Página 331. ATIVIDADE 1 1. Sim. Basta associá-las em série com a bateria. 2. Neste circuito temos uma tensão ( U ) de 12 V e 3 resistores, cada um com um valor de resistência diferente. R1 = 2 Ω, R2 = 3 Ω e R3 = 1 Ω. a) A resistência equivalente (Req) em circuito com resistores em série é igual à soma de todas as suas resistências. Neste caso: Req = R1 + R2 + R3 → Req = 2 + 3 +1 → Req = 6 Ω b) Se temos o valor da Tensão ( U ) e o valor da resistência total (Req) do circuito podemos encontrar a intensidade deste circuito usando a 1ª Lei de Ohm: R = U/i U = 12 V R = U/i 6 = 12/i 6 . i = 12 i = 12/6 i = 2 A R=6Ω i=? c) Sabemos a tensão total, que é igual a 12 V e a intensidade que é de 2 A. Queremos saber agora qual a tensão aplicada em cada um dos resistores já que possuem diferentes valores (R1 = 2 Ω, R2 = 3 Ω e R3 = 1 Ω). Usaremos a 1ª lei de Ohm em cada resistor. R1 = 2 Ω e a tensão ( U ) em R1 = ? R1 = U/i 2 = U/2 U = 2 . 2 U = 4 V R2 = 3 Ω e a tensão ( U ) em R2 = ? R2 = U/i 3 = U/2 U = 3 . 2 U = 6 V R3 = 1 Ω e a tensão ( U ) em R3 = ? R3 = U/i 1 = U/2 U = 1 . 2 U = 2 V d) Neste caso já havia sido dada a tensão total do circuito (12 V). Mas se não tivesse sido dada, bastaria somar as tensões de cada resistor: Tensão ( U ) em R1 = 4 V + tensão ( U ) em R2 = 6 V + tensão ( U ) em R3 = 2 V Utotal = 12 V Página 332. ATIVIDADE EXPERIMENTAL II B – Sim. as duas lâmpadas apresentam o mesmo brilho. C – Continua acesa e com o mesmo brilho. E – Sim. As três apresentam o mesmo brilho. A tensão é a mesma em todas as lâmpadas. F – Continuam acesas e com o mesmo brilho. G – Só ela apaga. As outras continuam acesas e com o mesmo brilho. H – Continuam acesas e funcionando adequadamente. É como se cada lâmpada fosse independente (estivesse sozinha) no circuito. A ddp é mesma em cada lâmpada do circuito. Página 334. ATIVIDADE 2 a) No circuito fechado da ilustração, os resistores estão associados em paralelo. b) Repare que em circuitos paralelos a corrente tem mais de um caminho para percorrer e neste caso podemos dizer que temos dois circuitos distintos e intensidades diferentes. Circuito 1, com tensão (U) de 12 V e resistência (R1) de 4 Ω e circuito 2, com tensão de 12 V e R2 de 6 Ω. Primeiro vamos achar a intensidade de cada um usando a 1 Lei de Ohm: i1 → R1 = U/i1 4 = 12/ i1 4 . i1 = 12 i1 = 12/4 i1 = 3 A i2 → R2 = U/i2 6 = 12/ i2 6 . i2 = 12 i2 = 12/6 i2 = 2 A c) Em circuitos paralelos a intensidade total é igual a soma das intensidades de corrente: itotal = i1 + i2 itotal = 3 + 2 itotal = 5 A. d) A resistência equivalente (Req) do circuito será: Se temos a tensão total (12 V) e a intensidade total (5 A), usaremos a 1ª Lei de Ohm para encontrar a resistência total: U = 12 V R = U/i Req = 12/5 Req = 2,4 Ω. i=5A Req = ? e) Se encontramos a tensão total e a intensidade total de um circuito, podemos encontrar sua resistência total (Req) sem precisar usar a soma dos inversos. 1/ Req = U/i 1/Req = 1/R1 + 1/R2 1/Req = 1/4 + 1/6 1/Req = (6 + 4)/24 1/Req = 10/24 Req . 10 = 24 Req = 24/10 Req = 2,4 Ω. Página 335. ATIVIDADE EXPERIMENTAL III 1. Não. A lâmpada A tem brilho mais intenso. As lâmpadas B e C apresentam o mesmo brilho entre as duas, porém menor do que a lâmpada A. 2. Continuam acesas e com o mesmo brilho. 3. A lâmpada B apaga, pois este ramo do circuito fica aberto. A lâmpada A continua acesa e com o mesmo brilho. 4. As lâmpadas B e C. 5. Apenas 1,5 V, pois está em série com a lâmpada B dividindo a tensão. A lâmpada B também recebe apenas 1,5 V. 6. 3 V. Ela está associada em paralelo com as outras duas lâmpadas. 7. Na lâmpada A. Ela recebe a ddp integral da fonte, 3 V, enquanto as outras duas lâmpadas dividem 3 V entre elas. Página 337. ATIVIDADE 3 a) L1 12 Ω L2 12 Ω L3 12 Ω L4 12 Ω b) em série. c) em série. d) em paralelo. e) Achar a resistência total ou resistência equivalente (Req) do circuito. Observe que se trata de um circuito misto, com resistores em série e em paralelo. Então resolveremos por etapas. 1º passo: Achar a Req do ramo onde estão associados em série os resistores L1 e L3; Req = 12 Ω + 12 Ω Req = 24 Ω 2º passo: Achar a Req do ramo onde estão associados em série os resistores L2 e L4; Req = 12 Ω + 12 Ω Req = 24 Ω Obs: Lembrando que em circuito com resistores associados em série a Req = soma de seus resistores. 3º passo: determinar a resistência equivalente do circuito. Como L1 + L3 = 24 Ω e L2 + L4 = 24 Ω e eles estão em paralelo usamos a soma dos inversos. 1/Req = 1/24 + 1/24 1/Req = 2/24 Req . 2 = 24 Req = 24/2 Req = 12 Ω f) Calcular a intensidade de corrente na bateria. Se fosse um circuito simples, com os resistores numa mesma série, a intensidade seria a mesma em qualquer ponto do circuito, mas como é um circuito em série e em paralelo, cada ramo pode ter uma intensidade diferente. Então acharemos primeiro a intensidade em cada ramo usando a 1ª Lei de Ohm. 1º passo: intensidade do ramo L1 + L3; R = 24 Ω R = U/i 24 = 12/ i 24 . i = 12 i = 12/24 i = 0,5 A (intensidade do ramo L1 + L3) U = 12 V i=? 2º passo: intensidade do ramo L2 + L4; R = 24 Ω R = U/i 24 = 12/ i 24 . i = 12 i = 12/24 i = 0,5 A (intensidade do ramo L2 + L4) U = 12 V i=? Obs: Como neste circuito as resistências são iguais, as intensidades da corrente também serão iguais. 3º passo: intensidade total da corrente; Em circuitos paralelos basta somar as intensidades de cada ramo. intensidade do ramo L1 + L3 = 0,5 A i = 0,5 + 0,5 i=1A intensidade do ramo L2 + L4 = 0,5 A Obs: Poderíamos achar também a intensidade total usando a 1ª lei de Ohm, já que temos a Req e a tensão. Req =12 Ω R = U/i 12 = 12/i 12 . i = 12 i = 12/12 i=1A U = 12 V i=? Obs: Também podemos achar a resistência equivalente (total) deste circuito usando a 1ª Lei de Ohm. Basta encontrar antes a intensidade total do circuito, evitando assim usar a soma dos inversos. Ex: Req = ? Req = U/i Req = 12/1 Req = 12 Ω U = 12 V i=1A 2. Página 338. a) em série. b) em paralelo. c) A resistência equivalente dos resistores que estão em paralelo. (nos ramos dos resistores R2 e R3); Para evitar a soma dos inversos acharemos a intensidade dos dois ramos usando a 1ª Lei de Ohm e depois achamos sua resistência total. 1º passo: intensidade do circuito de R2: R2 = 10 Ω R = U/i 10 = 100/i 10 . i = 100 i = 100/10 i = 10 A U = 100 V i=? 2º passo: intensidade do circuito de R3: R3 = 15 Ω R = U/i 15 = 100/i 15 . i = 100 i = 100/15 i = 6,66 A U = 100 V i=? 3º passo: intensidade total dos circuitos de R2 e R3: ieq = i de R2 + R3 (em circuitos paralelos a intensidade se somam) i de R2 = 10 A i = 10 + 6,66 i = 16,66 A i de R3 = 6,66 A 4º passo: Agora achamos a resistência total destes dois ramos usando a 1ª Lei de Ohm. Req = ? R = U/i Req = 100/16,66 Req = 6 Ω i = 16,66 A U = 100 V Obs: Poderia ter resolvido através dos inversos. 1/R2-3 = 1/R2 + 1/R3 1/R2-3 = 1/10 +1/15 1/R2-3 = (15 + 10)/150 1/R2-3 = 25/150 1/R2-3 = 1/6 R2-3 = 6 Ω d) Resistência total do circuito. Ao calcularmos a resistência de R2 e R3, transformamos o circuito numa associação de resistores em série. A Req de um circuito em série é igual a sua soma de seus resistores. Req = R1 + (R2 + R3) R4 Req = 12 + 6 + 22 Req = 40 Ω e) A intensidade total da corrente no circuito é: Se temos a tensão e resistência total, basta usar a 1ª Lei de Ohm. Req = 40 Ω R = U/i 40 = 100/i 40 . i = 100 i = 100/40 i = 2,5 A U = 100 V i=?