Exemplos de questões e fórmulas para circuitos elétricos e resistência elétrica.
Circuitos elétricos
1. Observe o seguinte diagrama de circuito elétrico. A intensidade da corrente elétrica que flui através do resistor de 8 ohms é...
A. 1,8 Amperes
B. 1,2 Ampère
C. 0,8 Ampère
D. 0,6 Ampère
Discussão
Sabe-se que:
Resistor 1 (R1) = 12 Ω
Resistor 2 (R2) = 8 Ω
Resistor 3 (R3) = 10 Ω
Tensão elétrica (V) = 12 Volts
Pergunta: Intensidade da corrente através de R1
Resposta:
A corrente elétrica flui do potencial mais alto para o potencial mais baixo. A direção da corrente elétrica no circuito acima é a mesma que a direção dos ponteiros do relógio.
A corrente que sai da bateria:
Primeiro, calcule o resistor de substituição (R). Em seguida, calcule a corrente usando a fórmula da lei de Ohm: V = IR ou I = V / R, onde V = tensão, I = corrente e R = resistor de substituição.
Resistor de substituição:
Resistor R1 e resistor R2 dispostos em série. O resistor de substituição é:
R12 = R1 + R2 = 12 + 8 = 20 Ω
Resistor R12 e resistor R3 dispostos em paralelo. O resistor de substituição é:
1/R = 1/R12 +1/R3 = 1/20 + 1/10 = 1/20 + 2/20 = 3/20
R = 20/3 Ω
A corrente que sai da bateria:
I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 Amperes
A corrente que sai da bateria é de 1,8 amperes.
A corrente elétrica que flui através de um resistor de 8 Ω
Vab = 12 Volt
R12 = 20 Ω
R3 = 10 Ω
A corrente elétrica que flui através de um resistor de 10 Ω
I3 = Vab / R3 = 12 Volts / 10 Ω = 1,2 Ampères
A corrente elétrica que flui através de um resistor de 20 Ω
I12 = Vab / R12 = 12 Volts / 20 Ω = 0,6 Ampères
A Primeira Lei de Kirchhoff afirma que a corrente elétrica que entra em um ramo é igual à corrente elétrica que sai desse ramo. Com base nisso... Primeira lei de Kirchhoff Conclui-se que a corrente elétrica que passa por um resistor de 20 Ω é igual à corrente elétrica que passa por um resistor de 12 Ω, que por sua vez é igual à corrente elétrica que passa por um resistor de 8 Ω, ou seja, 0,6 amperes.
A resposta correta é D.
2.
Preste atenção ao seguinte circuito elétrico fechado!
Se a resistência da fonte de tensão for ignorada, a diferença de potencial entre as extremidades do resistor de 6 ohms será de...
A. 3 Volt
B. 2 Volt
C. 2/3 Volt
D. 1/3 Volt
Discussão
Sabe-se que:
Resistor 1 = 4 Ω
Resistor 2 = 3 Ω
Resistor 3 = 6 Ω
Tensão (V) = 6 volts
Pergunta: Qual a diferença de potencial entre as extremidades de um resistor de 6 ohms?
Resposta:
Dois resistores de 3 Ω estão conectados em paralelo. O resistor de substituição é:
1/R23 = 1/3Ω + 1/6Ω = 2/6Ω + 1/6Ω = 3/6Ω
R23 = 6/3 Ω = 2 Ω
Um resistor de 4 Ω e um resistor de 2 Ω estão conectados em série. Os resistores de substituição são:
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω
A intensidade da corrente elétrica que sai da fonte de tensão:
I = V / R = 6 volts / 6 ohms = 1 Ampère
Um resistor de 4 Ω e um resistor de 2 Ω estão conectados em série de forma que, de acordo com a primeira lei de Kirchhoff, a corrente elétrica que passa pelo resistor de 4 Ω é igual à corrente elétrica que passa pelo resistor de 2 Ω = 1 Ampère.
Diferença de potencial entre os pontos a e b:
V = IR = (1 Ampère)(2 Ohms) = 2 volts
Diferença de potencial entre os pontos a e b = diferença de potencial entre as extremidades do resistor de 2 Ω = diferença de potencial entre as extremidades do resistor de 3 Ω = diferença de potencial entre as extremidades do resistor de 6 Ω = 2 volts.
A resposta correta é B.
Resistência elétrica
3. Três resistores elétricos, se ligados em paralelo, têm resistência de 12/11 Ω; se ligados em série, a resistência é de 12 Ω. Portanto, o valor de cada resistência é...
A. 1 Ohm, 2 Ohm, 3 Ohm
B. 2 Ohm, 4 Ohm, 6 Ohm
C. 1 Ohm, 3 Ohm, 5 Ohm
D. 3 Ohm, 4 Ohm, 5 Ohm
Discussão
Se os resistores elétricos estiverem dispostos em série, a resistência equivalente é calculada usando a fórmula:
R = R1 + R2 + R3
12=R1 + R2 + R3
As opções possíveis são as respostas B e D.
Se os resistores elétricos estiverem dispostos em paralelo, a resistência equivalente é calculada usando a fórmula: 1/R = 1/R1 +1/R2 +1/R3.
Se você usar a resposta B, então:
1/R = 1/2 + 1/4 + 1/6
1/R = 6/12 + 3/12 + 2/12
1/R = 11/12
R = 12/11
A resposta correta é B.
Tipo de barreira
4. A resistividade do tungstênio e do estanho é de 5,5 x 10 respectivamente.-8 Ohmímetro e 22 x 10-8 Ohmímetro. O fio de tungstênio e o fio de estanho têm 5 metros de comprimento cada. Se ambos os fios têm o mesmo valor de resistência e o diâmetro do tungstênio é de 2 mm, então o diâmetro do fio condutor é de... mm
A 2
B. 4
C. √2
D. ½ √2
Discussão
Sabe-se que:
Resistividade do tungstênio (ρ1) = 5,5 x 10-8 Ohmímetro
Resistividade do estanho (ρ2) = 22 x 10-8 Ohmímetro
Comprimento do fio de tungstênio (L)1) = 5 metros
Comprimento do fio condutor (L)2) = 5 metros
Diâmetro do tungstênio (D)1) = 2 mm
Raio de tungstênio (R1) = 1/2 (D) = 1/2 (2 mm) = 1 mm = 1 x 10-3 metro
Pergunta: Diâmetro do chumbo (D)2)
Resposta:
Área da superfície do fio de tungstênio:
A1 = π r2 = π (10-3)2 = π 10-6
O valor da resistência do fio de tungstênio e do fio de estanho é o mesmo.
R1 = R2
ρ1 L1 / UMA1 =ρ2 L2 / UMA2
(5,5 x 10-8)(5) / π 10-6 = (22 x 10-8)(5) / π r2
5,5 / 10-6 = 22 / r2
5,5 r2 = 22 x 10-6
r2 = (22 x 10-6 ) / 5,5
r2 = 4 x 10-6
r = 2 x 10-3 metro
r = 2 milímetros
A resposta correta é A.
Fonte da pergunta:
Perguntas de Física para o Ensino Fundamental II (OSN)
