Universidade Federal Fluminense — UFF Fı́sica 2 — 6a Lista de Exercı́cios Circuitos Prof.Schmidt 10/2007 Questões 1. Duas lâmpadas incandescentes de 120V com potências de 25W e 200W foram conectadas em série com uma fonte de tensão de 240V . Parecia ser uma boa idéia, porém uma das lâmpadas se queimou quase imediatamente após a ligação. Justifique qual delas se queimou e porquê. Problemas 1. O circuito indicado na figura abaixo contém dois resistores e duas baterias, cada uma delas com uma FEM e uma resistência interna. Calcule (a) a corrente no circuito; (b) a diferença de potencial Vab ; (c) a potência de cada FEM. 2. No circuito indicado na figura abaixo C = 5, 90µF , ε = 28, 0V e a fonte da FEM possui resistência interna desprezı́vel. Inicialmente o capacitor está descarregado e a chave S está na posição 1. A seguir, a chave S é colocada na posição 2, de modo que o capacitor começa a se carregar. (a) Qual a carga do capacitor depois de 3h? (b) Verifica-se que a carga do capacitor é igual a 110µC 3, 00ms depois que a chave foi colocada na posição 2. Qual o valor da resistência R? (c) Qual o tempo necessário para que o capacitor seja 99, 0% do valor do item (a)? 3. Dois capacitores estão em série e são carregados por uma bateria de 12, 0V que possui resistência interna igual a 1, 00Ω. Existe uma resistência de 5, 00Ω entre os capacitores, conforme a figura abaixo. (a) Qual a constante de tempo do circuito durante o processo de carga? (b) 1 Depois que a chave é fechada durante o intervalo de tempo calculado no item (a), qual é a voltagem nos terminais do capacitor de 3, 00µF ? 4. Um resistor com R = 850Ω é conectado com as placas de um capacitor carregado cuja capacitância é dada por C = 4, 62µF . Imediatamente antes de a conexão ser feita, a carga no capacitor é igual a 8, 10mC. (a) Qual é a energia armazenada inicialmente no capacitor? (b) Qual a potência elétrica dissipada no resistor (b) imediatamente após a conexão ser feita? (c) no instante em que a energia armazenada no capacitor se reduziu à metade do valor do item (a)? 5. Uma torradeira de 1800W, uma frigideira elétrica de 1, 34kW e uma lâmpada de 100W são ligadas a um mesmo circuito com fusı́vel de 20A e tensão de 120V . (a) Qual é a corrente que atravessa cada dispositivo e qual é a resistência de cada um deles? (b) Esta configuração fará o fusı́vel se queimar? Respostas dos Problemas 1. (a) I = 0, 5A, (b) Vab = 9, 5V , (c) 6W e −2W . 2. (a) 1, 65 × 10−4 C; (b) 463Ω; (c) 0, 0126s. R= abVab ρ(b − a)r2 3. (a) 1, 20 × 10−5 s; (b)5, 06V . 4. 7, 10J; 3616W ; 1808W . 5. Rtorr = 8Ω, Rf rig = 11Ω, Rlamp = 144Ω. 2