28 Energia elétrica – problemas e soluções
1. Calcule a corrente elétrica de uma lâmpada de 10 watts projetada para 12 volts.
Conhecido :
Potência (P) = 10 Watts
Tensão (V) = 220 Volts
Procura-se: Corrente elétrica
solução:
Potência da lâmpada = 10 Watts = 10 Joules/segundo
A equação abaixo mostra a relação entre a potência elétrica (P), o potencial elétrico (V) e a corrente elétrica (I), conforme expresso na fórmula abaixo:
P = VI
Corrente elétrica:
I = P / V = 10 / 220 = 1/22 = 0.045 Ampère
2. Calcule a potência elétrica de acordo com o circuito elétrico abaixo.
Conhecido :
Resistor 1 (R 1 ) = 6 Ω
Resistor 2 (R 2 ) = 6 Ω
Tensão elétrica (V) = 24 Volts
Precisa-se de energia elétrica.
solução:
Resistor equivalente:
Os resistores R1 e R2 estão conectados em série. O resistor equivalente é:
R = R 1 + R 2 = 6 Ω + 6 Ω = 12 Ω
A corrente elétrica:
I = V/R = 24/12 = 2 Ampères
Energia elétrica:
P = VI = (24)(2) = 48 Watts = 48 Joules/segundo
3. Calcule a corrente elétrica de uma fonte de 3 quilowatts projetada para 150 volts.
Conhecido :
Potência elétrica (P) = 3 quilowatts = 3000 watts
Tensão elétrica (V) = 150 Volts
Procura-se: Corrente elétrica (I)
solução:
A relação entre a potência elétrica (P), o potencial elétrico (V) e a corrente elétrica (I) é expressa pela fórmula abaixo:
P = VI
A corrente elétrica:
I = P/V
I = 3000 Watts / 150 Volts
I = 20 Ampère
4. Calcule a potência para um resistor de 10 Ω com uma corrente de 5 A.
Solução: \( P = I^2 R = 5^2 \times 10 = 250\,W \)
5. Determine a potência de um circuito com \(12\,V\) e resistência \(4\,\Omega\).
Solução: \( P = \frac{V^2}{R} = \frac{12^2}{4} = 36\,W \)
6. Uma lâmpada de 60 W funciona durante 3 horas. Calcule a energia consumida.
Solução: \( E = Pt = 60 \times 3 = 180\,Wh = 0.18\,kWh \)
7. Calcule a corrente para um aparelho de \(200\,W\) em uma fonte de alimentação de \(100\,V\).
Solução: \( I = \frac{P}{V} = \frac{200}{100} = 2\,A \)
8. Encontre a resistência de um aquecedor que usa \(1200\,W\) a \(240\,V\).
Solução: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{240^2}{1200} = 48\,\Omega \)
9. Uma bateria de 9 V está conectada a um resistor de 3 Ω. Encontre a potência dissipada.
Solução: \( P = \frac{V^2}{R} = \frac{9^2}{3} = 27\,W \)
10. Calcule a potência em um resistor de 10 Ω com uma fonte de 100 V.
Solução: \( P = \frac{V^2}{R} = \frac{100^2}{10} = 1000\,W \)
11. Determine a tensão necessária para dissipar \(50\,W\) em um resistor de \(10\,\Omega\).
Solução: \( V = \sqrt{PR} = \sqrt{50 \times 10} = 22.36\,V \)
12. Um motor usa \(1500\,W\) e funciona por \(4\,h\). Encontre a energia consumida.
Solução: \( E = Pt = 1500 \times 4 = 6000\,Wh = 6\,kWh \)
13. Encontre a corrente de uma fonte de \(240\,V\) se a potência for \(1200\,W\).
Solução: \( I = \frac{P}{V} = \frac{1200}{240} = 5\,A \)
14. Calcule a resistência de uma lâmpada de \(100\,W\) operando a \(200\,V\).
Solução: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{200^2}{100} = 400\,\Omega \)
15. Determine a potência em um circuito de 3 A com um resistor de 15 Ω.
Solução: \( P = I^2 R = 3^2 \times 15 = 135\,W \)
16. Calcule a tensão necessária para dissipar 100 W em um resistor de 20 Ω.
Solução: \( V = \sqrt{PR} = \sqrt{100 \times 20} = 44.72\,V \)
17. Encontre a energia consumida por um ventilador de \(300\,W\) funcionando por \(2\,h\).
Solução: \( E = Pt = 300 \times 2 = 600\,Wh = 0.6\,kWh \)
18. Calcule a corrente em um circuito com potência de \(1000\,W\) e tensão de \(250\,V\).
Solução: \( I = \frac{P}{V} = \frac{1000}{250} = 4\,A \)
19. Determine a resistência de uma torradeira de \(400\,W\) operando a \(100\,V\).
Solução: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{100^2}{400} = 25\,\Omega \)
20. Encontre a potência para uma tensão de 20 V em um resistor de 5 Ω.
Solução: \( P = \frac{V^2}{R} = \frac{20^2}{5} = 80\,W \)
21. Calcule a tensão necessária para fornecer 200 W a um resistor de 25 Ω.
Solução: \( V = \sqrt{PR} = \sqrt{200 \times 25} = 50\,V \)
22. Determine a energia consumida por uma máquina de \(500\,W\) funcionando por \(5\,h\).
Solução: \( E = Pt = 500 \times 5 = 2500\,Wh = 2.5\,kWh \)
23. Encontre a corrente para uma lâmpada de \(60\,W\) operando a \(120\,V\).
Solução: \( I = \frac{P}{V} = \frac{60}{120} = 0.5\,A \)
24. Calcule a resistência de uma lâmpada de \(40\,W\) funcionando a \(20\,V\).
Solução: \( R = \frac{V^2}{P} = \frac{20^2}{40} = 10\,\Omega \)
25. Determine a potência em um circuito de 5 A com um resistor de 12 Ω.
Solução: \( P = I^2 R = 5^2 \times 12 = 300\,W \)
26. Calcule a tensão necessária para fornecer 150 W a um resistor de 15 Ω.
Solução: \( V = \sqrt{PR} = \sqrt{150 \times 15} = 61.24\,V \)
27. Encontre a energia consumida por um ar condicionado de \(800\,W\) funcionando por \(3\,h\).
Solução: \( E = Pt = 800 \times 3 = 2400\,Wh = 2.4\,kWh \)
28. Determine a corrente em um circuito com potência de \(500\,W\) e tensão de \(125\,V\).
Solução: \( I = \frac{P}{V} = \frac{500}{125} = 4\,A \)
