Circuitos Elétricos - ENEM - Fixação

A intensidade de corrente elétrica em ampères, fornecida pelo gerador ao circuito, é: a) 16 b) 0,8 c) 8 d) 1,6

2. (Fmp 2017) Numa instalação elétrica de um escritório, são colocadas 3 lâmpadas idênticas em paralelo conectadas a uma fonte de tensão.

Se uma das lâmpadas queimar, o que acontecerá com a corrente nas outras lâmpadas? a) Aumentará por um fator 1,5.

b) Aumentará por um fator 2. c) Diminuirá por um fator 1,5. d) Diminuirá por um fator 2. e) Permanecerá a mesma.

3. (Ebmsp 2017) Unidades hospitalares utilizam geradores elétricos para se prevenir de interrupções no fornecimento de energia elétrica.

Considerando-se um gerador elétrico de força eletromotriz 120,0 V e resistência interna 4,0  que gera potência elétrica de 1.200,0 W, quando ligado a um circuito externo, é correto afirmar, com base nessas informações e nos conhecimentos de eletricidade, que

b) a diferença de potencial elétrico entre os terminais do gerador é igual a 110,0 V. c) a intensidade da corrente elétrica que circula através do gerador é igual a 8,0 A.

d) a potência dissipada em outras formas de energia no interior do gerador é igual a 512,0 W.

e) a potência elétrica que o gerador lança no circuito externo para alimentar as instalações é igual a 800,0 W.

4. (Ufrgs 2017) A diferença de potencial entre os pontos (i) e (ii) do circuito abaixo é V.

Considerando que todos os cinco resistores têm resistência elétrica R, a potência total por eles dissipada é a) 2V2 R. b) V2 (2R). c) V2 (5R). d) 4V2 R .2 e) V2 (4R ).2

5. (Acafe 2017) Um professor de Física elaborou quatro circuitos, utilizando pilhas idênticas e ideais e lâmpadas idênticas e ideais, conforme a figura.

Considere a tensão de cada pilha V e a resistência de cada lâmpada R. Depois, fez algumas afirmações sobre os circuitos. Analise-as.

Todas as afirmativas estão corretas em: a) II – III

b) I – II c) I – II – III d) II – III – IV

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g10,0 m s ,2 o módulo da carga do elétron como e1,6 10 19C, o módulo da velocidade da luz como c3,0 10 m s 8 e utilize π 3.

6. (Upe-ssa 3 2017) Tendo em vista a Lei Federal 13290/2016, que "Torna obrigatório o uso, nas rodovias, de farol baixo aceso durante o dia e dá outras providências...", um estudante de ensino médio está propondo um circuito para um carro elétrico. Nesse veículo, o motorista liga lâmpadas resistivas e motor simultaneamente, evitando, assim, uma infração de trânsito de gravidade média na qual ele estaria sujeito, ainda, ao pagamento de multa no valor de R$ 85,13. Das seguintes alternativas, qual permite ligar simultaneamente o motor e as lâmpadas na condição de máxima potência de funcionamento do sistema?

a) b) c) d) e)

7. (Ufes 2006) Nem toda a energia transformada em energia elétrica por um gerador é fornecida ao circuito externo. Parte da potência elétrica gerada é dissipada devido à resistência interna do gerador. Considere um gerador de f.e.m. ε e resistência interna r. A intensidade de corrente elétrica para que a potência fornecida seja máxima e o valor dessa potência máxima, são,

respectivamente, a) å/r e å2_/r b) å/2r e å2_/r c) å/r e å2_/4r d) å2_{/2r e å/4r} e) å2_{/r e å/r}

8. (Ufu 2016) Dispondo de algumas pilhas idênticas, de resistência interna desprezível, fios e pequenas lâmpadas de mesma potência, um estudante monta alguns tipos diferentes de circuitos elétricos, conforme a figura a seguir.

Em relação aos fios ideais, considere as afirmativas sobre a corrente que circula pelos circuitos. I. A corrente circula pelo circuito 2 é menor que a do circuito 4.

II. A corrente que circula pelo circuito 1 é menor que a do circuito 3.

III. A corrente que circula pelo circuito 1 é menor que a do circuito 4.

IV. No circuito 2, quando a corrente passa pelo ponto A, ela é maior do que quando passa pelo B. Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas.

a) I e II. b) II e III. c) I e IV. d) III e IV.

9. (Enem 2016) Três lâmpadas idênticas foram ligadas no circuito esquematizado. A bateria apresenta resistência interna desprezível, e os fios possuem resistência nula. Um técnico fez uma análise do circuito para prever a corrente elétrica nos pontos: A, B, C, D e E; e rotulou essas correntes de I , I , I , I e _{A B C D} I , respectivamente. _E

O técnico concluiu que as correntes que apresentam o mesmo valor são a) I_A  e I_E I_C I ._D b) I_A I_B  e I_E I_C I ._D c) I_A I ,_B apenas. d) I_A I_B I ,_E apenas. e) I_C I ,_B apenas.

10. (G1 - cps 2016) Tendo em vista a grande dificuldade em armazenar energia elétrica, a invenção da pilha representou um marco histórico importante.

Para demonstrar a versatilidade da pilha em circuitos elétricos fechados, um professor elaborou uma experiência usando uma pilha, duas chaves, duas lâmpadas e alguns pedaços de fio, construindo um circuito elétrico capaz de atender, em momentos distintos, as seguintes funções:

I. acender as duas lâmpadas ao mesmo tempo;

II. acender apenas uma lâmpada e manter, ao mesmo tempo, a outra apagada, podendo esta ação ser feita para ambas as lâmpadas;

III. manter apagadas as duas lâmpadas.

Sabendo que as tensões e correntes obtidas no circuito construído eram suficientes para que as lâmpadas se acendessem sem se queimarem, assinale a alternativa que contenha o esquema que corresponde ao circuito construído pelo professor.

a)

c)

d)

e)

11. (G1 - cps 2017) Uma brincadeira consiste em passar um anel condutor, de um extremo a outro de um fio retorcido, também condutor de eletricidade. Durante a brincadeira a chave deve permanecer fechada conectando a pilha ao circuito.

O anel deve ser passado por toda a extensão do fio retorcido sem tocá-lo, pois quando a lâmpada acende a brincadeira acaba. Assinale a alternativa que apresenta um esquema de construção de um dispositivo de acordo com a descrição apresentada para a brincadeira.

a)

c)

d)

e)

12. (Esc. Naval 2017) Analise a figura abaixo.

Duas pilhas, de resistência interna r₁r₂ 1 3 e uma lâmpada, de resistência , R_L 2 3 estão conectadas em paralelo , como mostra o circuito da figura acima. A fem da pilha 1 é ε ₁ 1,5 V, mas a pilha 2, de fem ε encontra-se parcialmente ₂, descarregada de modo que o amperímetro ideal mede uma corrente nula nessa pilha.

Sendo assim, o valor da fem ε em volts, vale ₂, a) zero

b) 0,50 c) 0,75 d) 1,00 e) 1,25

Considere o campo gravitacional uniforme.

13. (Pucrs 2017) Na figura abaixo, estão representadas quatro lâmpadas idênticas associadas por fios condutores ideais a uma bateria ideal B. Uma chave interruptora C e três amperímetros ideais também fazem parte do circuito. Na figura, a chave interruptora está inicialmente fechada, e os amperímetros A , A e _{1 2} A medem intensidades de correntes elétricas, ₃ respectivamente, iguais a i , i e _{1 2} i . ₃

Quando a chave interruptora C é aberta, as leituras indicadas por A , A e _{1 2} A passam a ser, respectivamente, ₃ a) menor que i , menor que ₁ i e igual a ₂ i . ₃

b) menor que i , igual a ₁ i e igual a ₂ i . ₃ c) igual a i , maior que ₁ i e maior que ₂ i . ₃ d) igual a i , igual a ₁ i e menor que ₂ i . ₃ e) maior que i , maior que ₁ i e maior que ₂ i . ₃

14. (Imed 2016) O circuito elétrico representado abaixo é composto por fios e bateria ideais:

Com base nas informações, qual o valor da resistência R indicada? a) 5 .Ω b) 6 .Ω c) 7 .Ω d) 8 .Ω e) 9 .Ω

15. (Fuvest 2016) O arranjo experimental representado na figura é formado por uma fonte de tensão F, um amperímetro A,

Quando o amperímetro mede uma corrente de 2 A, e o voltímetro, uma tensão de 6 V, a potência dissipada em R é igual a ₂ Note e adote:

- A resistência interna do voltímetro é muito maior que a dos resistores (voltímetro ideal). - As resistências dos fios de ligação devem ser ignoradas.

a) 4 W b) 6 W c) 12 W d) 18 W e) 24 W

16. (Unesp 2016) Em um trecho de uma instalação elétrica, três resistores Ôhmicos idênticos e de resistência 80 cada um são ligados como representado na figura. Por uma questão de segurança, a maior potência que cada um deles pode dissipar, separadamente, é de 20 W.

Dessa forma, considerando desprezíveis as resistências dos fios de ligação entre eles, a máxima diferença de potencial, em volts, que pode ser estabelecida entre os pontos A e B do circuito, sem que haja riscos, é igual a

a) 30. b) 50. c) 20. d) 40. e) 60.

17. (Ufpr 2016) De um trecho de um circuito mais complexo, em que as setas indicam o sentido convencional da corrente elétrica, são conhecidas as informações apresentadas na figura abaixo. Quanto aos valores que podem ser calculados no circuito, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F):

( ) A resistência elétrica no resistor R é de 3 .₅  ( ) A tensão elétrica no resistor R é de 2 V. ₁ ( ) A potência dissipada pelo resistor R é de 9 W. ₄ ( ) O valor da resistência elétrica R é de 6 .₆ 

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V – F – V – F. b) V – V – F – V. c) F – F – V – V. d) F – V – F – F. e) V – F – V – V.

18. (Espcex (Aman) 2016) No circuito elétrico desenhado abaixo, todos os resistores ôhmicos são iguais e têm resistência R1,0 Ele é alimentado por uma fonte ideal de tensão contínua de E 5,0 V..  A diferença de potencial entre os pontos A e B é de: a) 1,0 V b) 2,0 V c) 2,5 V d) 3,0 V e) 3,3 V

19. (Enem PPL 2016) Em um laboratório, são apresentados aos alunos uma lâmpada, com especificações técnicas de 6 V e 12 W, e um conjunto de 4 pilhas de 1,5 V cada.

b)

c)

d)

e)

20. (Enem 2016) Por apresentar significativa resistividade elétrica, o grafite pode ser utilizado para simular resistores elétricos em circuitos desenhados no papel, com o uso de lápis e lapiseiras. Dependendo da espessura e do comprimento das linhas desenhadas, é possível determinar a resistência elétrica de cada traçado produzido. No esquema foram utilizados três tipos de lápis diferentes (2H, HB e 6B) para efetuar três traçados distintos.

Munida dessas informações, um estudante pegou uma folha de papel e fez o desenho de um sorvete de casquinha utilizando-se desses traçados. Os valores encontrados nesse experimento, para as resistências elétricas (R), medidas com o auxílio de um ohmímetro ligado nas extremidades das resistências, são mostrados na figura. Verificou-se que os resistores obedeciam a Lei de Ohm.

Na sequência, conectou o ohmímetro nos terminais A e B do desenho e, em seguida, conectou-o nos terminais B e C,

anotando as leituras R_AB e R_BC, respectivamente. Ao estabelecer a razão AB

BC

R

R qual resultado o estudante obteve? a) 1 b) 4 7 c) 10 27 d) 14 81 e) 4 81

0,6 A 3

Para a outra curva, para i_y 0,7 A, obtemos V_y 12 V, logo:

y

12 V 120

R

0,7 A 7 Ω

 

Como os resistores estão associados em paralelo, a resistência equivalente será dada por: eq

eq x y

1 1 1 3 7

R 7,5 R R R  40120  Ω

Portanto, a corrente i fornecida pelo gerador ao circuito será: _c

c c 12 7,5 i i 1,6 A     Resposta da questão 2: [E]

A quantidade de corrente que passa em cada lâmpada permanecerá a mesma, pois em um circuito em paralelo, com todas as lâmpadas possuindo a mesma resistência, a quantidade de corrente em cada lâmpada sempre será a mesma.

O que acontecerá é que o gerador vai precisar enviar menos corrente elétrica e, consequentemente, o dono do escritório irá pagar uma conta de luz menor (caso ele não troque a lâmpada).

Resposta da questão 3: [E] t 2 d 2 d d u t d u u P i 1200 120i i 10 A P r i P 4 10 P 400 W P P P P 1200 400 P 800 W ε              Resposta da questão 4: [A]

eq eq

1 1 1 1 R

R

R  2R R 2R  2

Cálculo da potência dissipada:

2 2 2

PV R P V R 2 P 2V R Resposta da questão 5:

[A]

No circuito 1, com as lâmpadas em série, a tensão e resistência equivalentes do circuito serão iguais respectivamente a 2V e

3R. Cada lâmpada estará sujeita a uma tensão de 2V

3 e corrente igual a: 1 1 2 V 2V 3R i i 3 R    

Da mesma forma, para os demais circuitos, teremos: Circuito 2: Corrente do circuito: 2 2 1 V V 3R i i 3 R    

Corrente e tensão sobre cada lâmpada: 1 V 3 R e V 3 Circuito 3: Corrente do circuito: 3 3 R 3V V i i 3 R    

Corrente e tensão sobre cada lâmpada: V R e V Circuito 4: Corrente do circuito: 4 4 R 3V V i i 3 R    

Corrente e tensão sobre cada lâmpada: V

R e V

Dessa forma, as únicas afirmativas corretas são a [II] e a [III]. Resposta da questão 6:

[B]

Para maximizar a potência de funcionamento do sistema, deveremos ter a máxima corrente e a menor resistência possível, levando em conta que o circuito do automóvel tem tensão constante. O tipo de circuito que possui a menor resistência é o paralelo para todos os equipamentos. Logo, a resposta correta é letra [B].

O gráfico é o segmento de reta mostrado a seguir. A potência útil fornecida ao circuito é:





2

U U U

P UiP  εri iP  εi ri As raízes dessa função são:

i0 e iε r.

O gráfico é o arco de parábola mostrado a seguir.

Do gráfico, notamos que a potência útil é máxima, quando: - a corrente é metade da corrente de curto-circuito: iε 2r;

- a ddp (U) nos terminais do gerador é metade da força eletromotriz:

 



máx máx 2 U U P  ε 2 ε 2r P ε 4r. Resposta da questão 8: [A]

Quando um circuito está em série, as resistências são somadas (R_eqR₁R₂ R ),_n quando a d.d.p. está em série, ela é somada (U_eqU₁U₂ U ),_n e quando a d.d.p. está em paralelo, nada muda (se você pensar em duas pilhas em paralelo, o que acontecerá que o circuito funcionará por mais tempo, com a mesma d.d.p).

1 2 3 1 4 2 3 4 U i R U i 2R _{i i i i} 2U i R U i R       

Resposta da questão 9: [A]

As três lâmpadas estão em paralelo. Como são idênticas, são percorridas pela mesma corrente, i. A figura mostra a intensidade da corrente elétrica em cada lâmpada e nos pontos destacados.

De acordo com a figura:

A B C D E

A E C D

I 3i; I 2i; I i; I i e I 3i. Portanto: I I e I I .        Resposta da questão 10: [A]

No circuito da alternativa [A] as duas lâmpadas estão em paralelo. Da maneira como mostrado, as duas lâmpadas estão apagadas, pois as duas chaves estão abertas, satisfazendo a condição III.

Fechando-se as duas chaves, acendem as duas lâmpadas, satisfazendo a condição I.

Ligando-se apenas uma das chaves, apenas uma das lâmpadas acende, satisfazendo a condição II. Resposta da questão 11:

[C]

Analisando cada um dos esquemas:

[A] A lâmpada já está acesa, pois está em circuito fechado, mesmo com a chave aberta, sem que o anel toque o fio retorcido. [B] A lâmpada não acende, pois ao fechar a chave, a pilha fica em curto circuito.

[C] É o único em que a lâmpada somente acende quando o anel tocar o fio retorcido, com a chave fechada.

[D] A lâmpada já está acesa, mesmo com a chave aberta, sem que o anel toque o fio retorcido. Quando o anel tocar o fio retorcido a lâmpada apaga, pois a pilha entra em curto circuito.

[E] A lâmpada não acende, pois mesmo com a chave fechada, o circuito não fecha mesmo quando o anel tocar o fio retorcido. Resposta da questão 12:

1 Req i 1,5 1 i i 1,5 A ε      Logo: 2 L 2 2 R i 2 1,5 3 1 V ε ε ε       Resposta da questão 13: [B]

Para o circuito fechado, sendo a tensão da bateria igual a U, calcula-se a resistência equivalente R ,_eq e as intensidades das correntes i , i e _{1 2} i . ₃ eq eq eq 1 1 2 3 1 1 1 1 1 5 2R R R 2R R R R 2R 5 U 5U i i 2R 2R 5 U i 2R U i R            

Para o circuito aberto, repetem-se os cálculos para fins de comparação: eq

eq eq

1 1 1 1 3 2R

R R 2RRR 2R  3

Há um aumento da resistência do circuito, portanto a corrente i nova se reduz. ₁

1 1 2 3 U 3U i i 2R 2R 3 U i 2R U i R     

Contudo, as correntes i e ₂ i não sofrem alteração em relação ao circuito fechado. ₃ Resposta da questão 14:

Usando a primeira Lei de Ohm, obtemos a resistência equivalente do circuito: eq eq eq eq U 24 V U R i R R R 4,8 i 5 A Ω        

Observando o circuito temos em série os resistores R e de 5Ω e em paralelo com o resistor de 8 .Ω Assim, eq 2 1 1 1 1 1 1 R 8 R 5 4,8 8 R 5 8 4,8 1 3,2 1 4,8 8 R 5 _38,4 R 5 R 5 12 R 7 Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω _Ω Ω Ω Ω Ω                       Resposta da questão 15: [A]

O esquema mostra o circuito e as distribuições de tensão corrente.

Os dois ramos do circuito estão em paralelo. No ramo inferior a resistência é metade da do ramo superior, logo a corrente é o dobro. Assim: 12 12 3 3 2 i i A ₃ 2 i i I i 2i 2 i A. 3 ₄ i 2i A 3           

Os resistores de resistência R e ₁ R têm resistências iguais e estão ligados em série. Então estão sujeitos à mesma tensão, ₂

2 1

U U 6 V.

Assim, a potência dissipada em R é: ₂

2 2 12 2 2 P U i 6 P 4 W . 3      Resposta da questão 16: [E]

As potências dissipadas são:

 

2 1 2 3 1 2 2 ₂ 3 3 P P Ri . P 4P 4P . P R 2i P 4Ri     _{ }     

Assim, o resistor que mais dissipa potência é R . Então: ₃

2 2 3 20 1 P RI 20 80I I I A. 80 2       

Da lei de Ohm, a máxima ddp entre A e B é:

AB eq AB 80 1 120 U R I 80 U 60 V. 2 2 2    _  _      Resposta da questão 17: [C]

[F] A resistência elétrica no resistor R é de 3₅  .

 

4 0 3 4 4 5 6 6 6 5 5 5 5 5 5 i i i 0,2 1,3 i 1,5 A. Da figura: i i i 1,5 1 i i 0,5 A. 6 U R i 6 R 0,5 R R 12 . 0,5 Ω          _{      }    _{      } 

[F] A tensão elétrica no resistor R é de 2 V. ₁

No resistor R a corrente é ₂ i . Aplicando a lei de Ohm: ₂

2 2 2 2 2

U R i  24i  i 0,5 A. Sendo i a corrente em ₁ R , pela lei dos nós: ₁

1 2 3 1 1

i  i i  i 0,51,3  i 0,8 A. Calculando a tensão em R : ₁

1 1 1 1

U R i  3 0,8  U 2,4 V.

[V] A potência dissipada pelo resistor R é de 9 W. ₄

 

2 2

4 4 4 4

[V] O valor da resistência elétrica R é de 6₆  .

Os resistores R e ₅ R estão em paralelo. Logo estão sob mesma tensão: ₆

 

6 5 6 6 6 6 6 U U 6 V. U R i 6 R 1 R 6 .Ω            Resposta da questão 18: [B]

Calculando a resistência equivalente do circuito, temos que:





e q e q e q R 1 2 / /2 / /2 2 5 R 1 R 3 3Ω      

Desta forma, é possível calcular a corrente que circula no circuito.

e q E 5 i 5 R 3 i 3 A   

Analisando a fonte de tensão e o primeiro resistor como sendo um gerador, temos que: AB AB AB V E R i V 5 1 3 V 2 V        Resposta da questão 19: [C]

A lâmpada produzirá maior brilho para a associação que produzir a maior potência, e como esta é proporcional à tensão, o circuito com maior tensão elétrica equivalente proverá o maior brilho.

Tensão equivalente para os circuitos:

[A]: V_A (1,5 / /1,5 / /1,5) 1,5 V_A 3 V [B]: V_B (1,5 1,5) / /(1,5 1,5)  V_B3 V [C]: V_C 1,5 1,5 1,5 1,5   V_C 6 V [D]: V_D(1,5 / /1,5) (1,5 / /1,5) V_D 3 V [E]: V_E 1,5 / /1,5 / /1,5 / /1,5V_E 1,5 V

Portanto, a associação que produzirá o maior brilho é a do item [C]. Resposta da questão 20:

[B]

A resistência equivalente nessa situação 1 é: AB AB 1 1 1 1 4 1 1 6 3 10 R . R 5 20 20 20 20 10 3           

Esquematizando a 2ª situação proposta e fazendo as simplificações:

No ramo superior da figura acima a resistência equivalente é:

BC1 BC1 20 5 R 10 4 10 R 14 . 25        

A resistência equivalente na situação 2 é:

BC BC 14 10 140 35 R R . 24 24 6      

Fazendo a razão pedida:

AB AB BC BC 10 R ₃ 10 6 20 R 4 . 35 R 3 35 35 R 7 6      