FÍSICA SICA GERAL E EXPERIMENTAL II – PROF JOÃO RODRIGO ESCALARI - 2012 ESQ. - EXERCÍCIOS D DE FÍSICA II – LEI DE KIRCHOFF E CIRCUITOS 1. Determine a intensidade das correntes em cada um dos ramos do circuito abaixo. A seguir, faç faça um esquema mostrando o sentido e o valor das correntes. Resposta: 2. No circuito a seguir a corrente que passa por cada um dos resistores de 2 Ω vale 10A. Qual a corrente, em Ampéres, péres, através do resistor de 1 Ω situado entre os pontos C e D? i = 5 A (de D para C). Se VB < VA, o diodo se comporta como uma chave aberta, não deixando fluir nenhuma corrente através dele, e se VB ≥ VA, o diodo se comporta como uma chave fechada, de resistência tão pequena que pode ser desprezada, ligando do o ponto B ao ponto A. O resistor R tem uma resistência variável de 0 a 2 Ω . Nesse circuito, determine o valor da: a) Corrente i através do resistor R, quando a sua resistência é 2 Ω. b) Corrente i0 através do resistor R, quando a sua resistência é zero. c) Resistência R para a qual o diodo passa do estado de condução para o de não-condução condução e vice-versa. vice a) 4A b) 8A c) 1/3 Ω 5. No circuito dado , os geradores são ideais. A d.d.p. entre os pontos A e B é: 3. No circuito a seguir E2 = 12 V, R1 = 8 Ω Ω, R2 = 4 Ω e R3 =2 Ω. a) 36 V d) 6,0 V De quantos volts deve ser a fonte de tensão E1, para que a corrente através da fonte de tensão E2 seja igual a zero? E1 = 60 V 4. No circuito da figura, o componente D, ligado entre os pontos A e B, é um diodo. Esse dispositivo se comporta, idealmente, como uma chave controlada pela diferença de potencial entre seus terminais. Sejam VA e VB as tensões dos pontos A e B, respectivamente. b) 18 V e) zero c) 12 V Alternativa: C 6. No circuito mostrado na Fig. 1, os três resistores têm valores R1 = 2 Ω, R2 = 20 Ω e R3 = 5 Ω. A bateria B tem tensão constante de 12V. A corrente i1 é considerada positiva no sentido indicado. Entre os instantes t = 0s e t = 100s, o gerador G fornece uma tensão variável V = 0,5t (V em volt e t em segundo). a) Determine o valor da corrente i1 para t = 0s. b) Determine o instante t0 em que a corrente i1 é nula. c) Trace a curva que representa a corrente i1 em função do tempo t, no intervalo de 0 a 100s. Utilize os eixos da figura igura adiante indicando claramente a escala da corrente, em ampère (A). a) 20 b) 30 c) 40 d) 50 Alternativa: A d) Determine o valor da potência P recebida ou fornecida pela bateria B no instante t = 90s. 9. No circuito visto na figura, R = 10 Ω e as baterias são ideais, com E1 = 60V, E2 = 10V e E3 = 10V. A corrente, em ampères, que atravessa E1 é: a) i1 = 2A b) t = 30s c) a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 Alternativa: B d) P = 48W 7. No circuito representado na figura, têm têm-se duas lâmpadas incandescentes idênticas, L1 e L2, e três fontes idênticas, de mesma tensão V. Então, quando a chave é fechada, a) apagam-se as duas lâmpadas. b) o brilho da L1 aumenta e o da L2 permanece o mesmo. c) o brilho da L2 aumenta e o da L1 permanece o mesmo. d) o brilho das duas lâmpadas aumenta. e) o brilho das duas lâmpadas permanece manece o mesmo. Alternativa: E 8. No circuito visto na figura, R = 10 e as baterias são ideais, com E1 = 60V, E2 = 10V e E3 = 10V. A diferença de potencial entre a e b (Vab), em Volts, é: 10. O circuito da figura é formado por 4 pilhas ideais de tensão V e dois resistores idênticos de resistência resistê R. Podemos afirmar que as correntes i1 e i2 , indicadas na figura, valem a) i1 = 2V/R e i2 = 4V/R b) i1 = zero e i2 = 2V/R c) i1 = 2V/R e i2 = 2V/R d) i1 = zero e i2 = 4V/R e) i1 = 2V/R e i2 = zero Alternativa: B 11. Observe o circuito: Os números de nós, ramos e malhas considerados para a aplicação das leis de Kirchhoff são, respectivamente: a) 2, 3 e 2 . b) 2, 3 e 3 . c) 4, 2 e 3 . d) 4, 4 e 2 . e) 6, 5 e 3 . Para tanto, ele dispõe apenas de um galvanômetro galvanômet e uma caixa de resistores. O galvanômetro possui resistência interna Rg = 5 kΩ Ω e suporta, no máximo, uma corrente de 0,1mA. Determine o valor máximo do resistor R a ser colocado em paralelo com o galvanômetro para que o técnico consiga medir a corrente. Alternativa: B 12. Um rapaz montou um pequeno circuito utilizando quatro lâmpadas mpadas idênticas, de dados nominais 5W 12V, duas baterias de 12V e pedaços de fios sem capa ou verniz. As resistências internas das baterias e dos fios de ligação são desprezíveis. Num descuido, com o circuito ligado e as quatro lâmpadas acesas, o rapaz derrubou um pedaço de fio condutor sobre o circuito entre as lâmpadas indicadas com os números 3 e 4 e o fio de ligação das baterias, conforme mostra a figura. R ≈ 0,42 Ω 14. No circuito da figura, têm-se se as resistências R, R1, R2 e as fontes V1 e V2 aterradas. A corrente i indicada é a) i = O que o rapaz observou, a partir desse momento, foi a) as quatro lâmpadas se apagarem devido ao curto curtocircuito provocado pelo fio. b) as lâmpadas 3 e 4 se apagarem, sem qualquer alteração no brilho das lâmpadas 1 e 2. c) as lâmpadas 3 e 4 se apagarem e as lâmpadas 1 e 2 brilharem mais intensamente. d) as quatro lâmpadas permanecerem acesas e as lâmpadas 3 e 4 brilharem mais intensamente. e) as quatro lâmpadas permanecerem acesas, sem qualquer alteração em seus brilhos. Alternativa: E (V1 R2 − V2 R1 ) ( R1 R2 + RR2 + RR1) (V1 R1 − V2 R2 ) ( R1 R2 + RR2 + RR1 ) b) i = (V1 R1 − V2 R2 ) ( R1 R2 + RR2 + RR1 ) c) i = (V1 R2 − V2 R1 ) ( R1 R2 + RR2 + RR1 ) d) i = (V2 R1 − V1 R2 ) ( R1 R2 + RR2 + RR1 ) e) i = 13. Um técnico écnico em eletrônica deseja medir a corrente que passa pelo resistor de 12 Ω no circuito da figura. Alternativa: D