Lista de Exercícios Resolvidos de Potência em Circuitos Elétricos

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Um estudante manteve um rádio de 9 , 0 V ; 7 , 0 W ligado no volume máximo das 9 horas da noite às 2 horas da madrugada. Qual foi a carga que atravessou o rádio?

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A potência máxima de uma lâmpada (tal como uma lâmpada de 100   W ) é a potência que ela dissipa quando conectada através de uma diferença de potencial de 120   V . Qual é a resistência de

  1. uma lâmpada de 100   W ?
  2. uma lâmpada de 60   W ?
  3. Quanta corrente cada lâmpada consome em condições normais de uso?

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Uma pessoa cuja resistência do corpo entre as mãos é igual a 10   k Ω segura acidentalmente os terminais de uma fonte de tensão 14   k V .

  1. Sabendo que a resistência interna da fonte de tensão é igual a 2000   Ω , qual é a corrente que passa pelo corpo dessa pessoa?
  2. Qual é a potência dissipada em seu corpo?
  3. Para que a fonte de tensão se torne uma fonte sem risco, seria necessário aumentar sua resistência interna: qual deveria ser a resistência da fonte para a corrente elétrica que passa pelo corpo da pessoa se reduzisse para um valor menos ou igual a 1,0   m A ?

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Uma lâmpada de 25,0   Ω está conectada aos terminais de uma bateria de 12,0   V com 3,5   Ω de resistência interna. Qual é a porcentagem da potência da bateria que é dissipada através da resistência interna e, portanto, não está disponível para a lâmpada?

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Ordene em sequência decrescente as potências dissipadas pelos resistores.

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Na primeira figura abaixo um resistor de 20 Ω é ligado a uma bateria. A segunda figura mostra a energia térmica E t gerada pelo resistor em função do tempo t . A escala vertical é definida por E s = 2,5 m J e a escala horizontal é definida por t s = 4,00 s . Qual a diferença de potencial entre os terminais da bateria?

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Uma lâmpada de 100   W é ligada em uma tomada-padrão de 120   V .

  1. Qual o custo mensal para deixar a luz acesa continuamente? Suponha que a energia elétrica custe, com impostos, R $   0,60 / kW⋅h ;
  2. Qual a resistência da lâmpada?
  3. Qual a corrente na lâmpada?
  4. A resistência é diferente quando a lâmpada é desligada?

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Um aquecedor por irradiação de 1250   W é fabricado para operar em 115   V .

  1. Qual será a corrente no aquecedor?
  2. Qual a resistência da bobina de aquecimento?
  3. Quanta energia térmica é produzida em 1h pelo aquecedor?

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O feixe de elétrons no interior de um tubo de imagem de televisão tem 0,40 m m de diâmetro e conduz uma corrente de 0,5 μ A . O feixe de elétrons atinge o lado interno da tela do tubo de imagem.

A) Quantos elétrons colidem com a tela a cada segundo?

B) Qual é a densidade de corrente no feixe de elétrons?

C) Os elétrons se movem com uma velocidade de 4,0 × 10 7 m / s . Que intensidade de campo elétrico é necessária para acelerar os elétrons desde o repouso até essa velocidade ao longo de uma distância de 5,0 m m ?

D) Cada elétron transfere energia cinética para a tela do tubo de imagem no impacto. Qual é a potência dissipada na tela pelo feixe de elétrons?

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Nos diagramas, todas as lâmpadas são idênticas e todos os dispositivos fem (baterias) são idênticos. Em qual ou quais circuito(s) (I, II, III, IV, V), as lâmpadas irão brilhar com a mesma intensidade que no circuito X (indicado ao lado)?

(a) I e III

(b) II e V

(c) III

(d) IV

(e) V

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A lâmpada A , de 60   W , e a lâmpada B , de 100   W , são projetadas para operar a 110   V . Quando as duas lâmpadas são ligadas em série a uma bateria (formando um circuito em série), qual afirmação é verdadeira.

a A lâmpada A tem uma resistência menor e consome menos energia do que a lâmpada B ;

b A lâmpada A tem uma resistência maior e consome menos energia do que a lâmpada B ;

c A lâmpada A tem uma resistência menor e consome mais energia do que a lâmpada B ;

d A lâmpada A tem uma resistência maior e consome mais energia do que a lâmpada B ;

e As duas lâmpadas consomes a mesma quantidade de energia, pois estão ligadas à mesma fonte;

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Se quisermos aumentar a potência dissipada pelo chuveiro elétrico devemos diminuir sua resistência. Verdadeiro ou falso?

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Um chuveiro dissipa uma potência elétrica de 4   k W quando submetido a uma tensão de 220   V . O fio da resistência do chuveiro tem seção reta de 2   m m 2 e comprimento L = 50   c m . A resistividade elétrica ρ E do fio é aproximadamente:

a   ρ E = 36,3 × 10 + 6   Ω . m ;

b   ρ E = 12,1 × 10 - 7   Ω . m ;

( c ) ρ E = 12,1 × 10 - 8   Ω . m ;

d ρ E = 36,3 × 10 - 10   Ω . m ;

e ρ E = 4,84 × 10 - 5   Ω . m ;

f ρ E = 24,2 × 10 - 7   Ω . m ;

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Q 10 – Para aumentar a potência dissipada por um chuveiro elétrico ligado em 127   V , devemos diminuir a resistência.

Escolha uma opção:

  • Verdadeiro
  • Falso

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Um aquecedor possui uma potência nominal de 1500 W . O valor da corrente por ele consumida quando for conectado a uma fonte de 120 V é:

(a) 10 A

(b) 12,5 A

(c) 15 A

(d) 17,5 A

(e) 20 A

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Um capacitor de 0,25 μ F é completamente carregado por uma bateria de 50,0 V . Então ele é ligado em série com dois resistores: um de 25,0 Ω e outro de 100,0 Ω o que permite o seu completo descarregamento. A energia total dissipada pelo resistor de 25,0 Ω vale:

(a) 62,5 μ J

(b) 78,1 μ J

(c) 256,3 μ J

(d) 104,2 μ J

(e) 31,3 μ J

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Um fio cilíndrico metálico conduz uma corrente entre suas extremidades à temperatura ambiente. A extremidade A está ao potencial V A = 50 V e a outra extremidade B está ao potencial V B = 0 .

Ordene as seguintes ações de acordo com as alterações que cada uma produziria separadamente na corrente, começando pelo maior aumento e terminando com o maior decréscimo.

  1. Fazer V A = 150   V com V B = 0 .
  2. Ajustar V A para triplicar a potência dissipada no fio.
  3. Dobrar o raio do fio.
  4. Dobrar o comprimento do fio.

a 1, 3, 2, 4;

b 1, 2, 3, 4;

c 4, 3, 2, 1;

d 3, 1, 2, 4;

e 3, depois 1 e 2 empatados, 4;

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Uma cafeteira automática usa um elemento de aquecimento resistivo para ferver 2   k g de água que estavam inicialmente à temperatura de 20   ˚ C . A corrente consumida pela cafeteira é 10   A quando ligada a uma tomada de 100   V . Dado que o calor específico da água é aproximadamente 4000   J / ( k g   ˚ C ) , quanto tempo, aproximadamente, a água leva para ferver?

  1. 20 minutos;
  2. 10 minutos;
  3. 5 minutos;
  4. 1 minuto;
  5. 15 minutos.

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Uma lâmpada incandescente para 220   V , dissipa uma potência de 60   W . Por engano, liga-se a lâmpada a uma fonte de 127   V . Determine a potência que a lâmpada dissipa nestas condições. Considera a resistência elétrica da lâmpada constante.

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Se tivermos, em um circuito com bateria de 48   V e resistência interna desprezível ( r = 0 ), dois resistores associados em série, um com 2 ohms e o outro com 4 ohms, a corrente e potência totais no circuito serão de, respectivamente:

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Um aparelho quando ligado a uma rede elétrica que fornece uma tensão de 120 V, dissipa uma potência de 30 W. A corrente estabelecida nesse aparelho tem valor igual a:

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11 - Ao construir fios cilíndricos, é necessário economizar material. Em uma primeira tentativa, observa-se que, ao fazer passar a máxima corrente desejada, o fio esquenta quatro vezes além do máximo recomendado. Para resolver o problema, podemos:

  1. Diminuir seu raio por um fator 2.
  2. Aumentar seu raio por um fator 2.
  3. Diminuir seu raio por um fator 4.
  4. Diminuir seu raio por um fator 4.
  5. Não há o que fazer a não ser mudar o material.

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1 - Uma lâmpada com resistência R = 5,0 Ω é conectada a uma bateria de fem Ɛ = 3,0 V e resistência interna r = 0,26 Ω . Se P é a potência total dissipada no circuito e P R a potência dissipada na lâmpada, a razão P R / P vale:

  1. 100 %
  2. 95 %
  3. 90 %
  4. 10 %
  5. 5 %

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Os fios C e D são feitos de materiais diferentes e têm comprimentos L C = L D = 1,0   m .

A resistividade e o diâmetro do fio C são 2,0 × 10 - 6   Ω m e 1,0   m m , e a resistividade e o diâmetro do fio D são 1,0 × 10 - 6   Ω m e 0,2   m m .

Os fios são unidos da forma mostrada na figura abaixo, e são submetidos a uma corrente de 2 A . Use π = 3 .

  1. Calcule as densidades de corrente nos fios C e D .
  2. Calcule o módulo do campo elétrico no interior do fio C e no interior do fio D .
  3. Determine a diferença de potencial entre os ponto 1 e 2 , e entre os pontos 2 e 3 .
  4. Determine a potência dissipada entre os pontos 1 e 2 , e entre os pontos 2 e 3 .

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Duas lâmpadas A e B de resistência igual a R , são ligadas em série com uma fonte de tensão elétrica de acordo com a figura abaixo.

A partir de um certo momento, a chave é ligada, isolando em uma das malhas, a fonte e a lâmpada A e na outra malha somente a lâmpada B . Depois da ligação da chave, podemos concluir que:

a A lâmpada A diminui seu brilho e a lâmpada B aumenta seu brilho.

b A lâmpada A aumenta seu brilho e a lâmpada B diminui seu brilho.

c A lâmpada A diminui seu brilho e a lâmpada B permanece apagada.

d A lâmpada A aumenta seu brilho e a lâmpada B permanece apagada.

e Nada acontece.

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No circuito abaixo, considere que as lâmpadas têm a mesma resistência, e que o brilho de cada lâmpada é proporcional à potência dissipada por ela.

Como se compara o brilho da lâmpada A com o brilho da lâmpada C?

( a ) C brilha 2 vezes mais que A.

( b ) C brilha 4 vezes mais que A.

( c ) A brilha 4 vezes mais que C.

d A brilha 2 vezes mais que C.

( e ) A tem o mesmo brilho que C.

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