Faculdade de Engenharia "Engenheiro Celso Daniel"

Disciplina: ELETRICIDADE – CICLO BÁSICO 2014

LISTA DE EXERCÍCIOS PARA P1 1) 6,25x1018 elétrons atravessam a seção de um fio de cobre em 5 segundos. Qual a corrente elétrica que passa nesse fio?

2) Um fio de alumínio está conduzindo uma corrente elétrica de 10mA. Nesta condição, quantos elétrons atravessam o fio a cada segundo?

3) Uma corrente de 0,3A carrega um isolante durante 10s. Qual a carga acumulada nesse isolante?

4) Um fio de cobre possui seção transversal de 2mm2 e comprimento de 10m. Calcule a resistência elétrica entre as extremidades desse fio. (ρCu=1,7.10−8 Ω.m)

5) Um enrolamento de um transformador é obtido com 25m de fio de cobre enrolado sobre um núcleo ferromagnético. Se esse fio apresenta uma seção de 0,2mm2, qual é a resistência elétrica desse enrolamento? (ρCu=1,7.10−8 Ω.m)

6) A mina 0,5 utilizada em lapiseira tem diâmetro de 0,5mm e comprimento de 60mm. Sabendo-se que a resistividade da grafita é de 1,38.10−5 Ω.m, qual é a resistência entre as extremidades dessa mina?

7) Calcule a resistência dos condutores de cobre para diversas seções e comprimentos, a seguir. (ρCu=1,7.10-8 Ω.m)

a) S=1,5mm2 e l=100m b) S=2,5mm2 e l=300m c) S=4mm2 e l=60m

8) Calcule a área da seção transversal (em mm2) dos condutores de cobre para diversas resistências e comprimentos, a seguir. (ρCu=1,7.10-8Ω.m)

a) R=0,17Ω e l=20m b) R=1,5Ω e l=70m c) R=2Ω e l=100m

9) Um corpo com comprimento (L) de 50cm e área da seção transversal (A) de 2mm2 apresenta resistência elétrica (R) de 100Ω. Qual será o novo valor da resistência R, se:

a) duplicarmos o seu comprimento (L), mantendo a mesma seção (A).

b) duplicarmos a seção (A), mantendo o mesmo comprimento (L).

c) duplicarmos o comprimento (L) e a seção (A).

10) Um corpo cilíndrico com diâmetro (D) de 4mm e comprimento (L) de 25cm apresenta resistência elétrica (R) de 1000Ω. Qual será o novo valor da resistência R, se:

a) duplicarmos o seu comprimento (L), mantendo o mesmo diâmetro (D). b) duplicarmos o seu diâmetro (D), mantendo o mesmo comprimento (L). c) duplicarmos o seu comprimento (L) e o seu diâmetro (D).

11) Calcule a corrente que atravessa um resistor de 25Ω, quando é aplicada uma tensão de 50V nos seus terminais.

12) Um resistor de 1,5kΩ é atravessado por uma corrente de 10mA. Qual é a tensão nos terminais desse resistor?

13) Um ferro elétrico de 30Ω de resistência está ligado em uma rede de 127V. Calcule a corrente elétrica consumida pelo ferro.

14) Calcule a tensão elétrica aplicada sobre uma resistência de um forno de 50Ω que consome uma corrente elétrica de 2,2A.

15) Calcule a resistência elétrica de um resistor que consome 80mA alimentado por uma tensão de 24V.

16) Quando 1,25x1018 elétrons atravessam um resistor em 2 segundos, surge uma diferença de potencial de 10V entre os terminais. Qual é a resistência elétrica desse resistor?

17) Um chuveiro elétrico consome 19,09A em uma rede de 220V. Calcule a sua resistência elétrica e a potência consumida. Qual será o consumo mensal (considere 30 dias) de energia elétrica (em kWh) se esse chuveiro permanecer ligado durante 15 minutos diariamente?

18) Uma dona de casa comprou uma lâmpada incandescente de 150W/220V. Na sua residência a tensão é de 127V. Ao ligar a lâmpada, ela percebeu que a lâmpada iluminava muito pouco, ou seja, não estava produzindo os 150W esperado. Calcule a potência que essa lâmpada realmente está produzindo. (Considere condições ideais, nas quais não ocorra variação na resistividade do filamento com a temperatura).

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19) Calcule a potência dissipada por cada lâmpada incandescente, quando cinco lâmpadas de 100W/ 127V forem ligadas em série em uma rede de 220V. (Considere condições ideais, nas quais não ocorra variação na resistividade do filamento com a temperatura).

20) Um ferro elétrico possui uma potência elétrica de 2200W e está ligado em uma rede de 220V. Calcule a corrente elétrica consumida pelo ferro. Qual será a energia elétrica consumida, se o ferro permanecer ligado durante 2 horas e 15 minutos (expresse em Ws e em kWh)?

21) Um chuveiro elétrico possui três posições para o controle da temperatura da água. Sabe-se que este chuveiro está ligado em uma rede de 220V e que cada posição tem uma resistência: Inverno = 8Ω, Verão = 20Ω e Outono = 16Ω. De posse desses dados, calcule a corrente elétrica e a potência consumida em cada posição.

22) Um aquecedor elétrico consome 12kWh em um período de 4 horas. Qual é a potência desse aquecedor?

23) Um disjuntor de 20A protege uma tomada de 127V, na qual estão ligados um forno micro-ondas de 1200W, um freezer de 800W, uma geladeira de 650W e um liquidificador de 400W. O que acontecerá com o disjuntor se todos os aparelhos forem ligados simultaneamente? Justifique.

24) A resistência elétrica de uma torneira quente de 3600W/220V é constituída por um fio de níquel-cromo de 20cm em forma de espira. Devido à queima, próxima de uma das extremidades, resolveu-se encurtar em 5cm o comprimento do fio, para que pudesse ser consertado. Nessa condição, qual será a nova potência dessa torneira?

25) Em um forno elétrico, o resistor de aquecimento é constituído por um fio de 1,5m de comprimento e 1,5mm2 de seção. Quando ligado a uma rede de 127V, o forno dissipa uma potência de 3,6kW. Calcule a resistividade (ρ) do material que constitui aquele fio, em Ω.m.

26) Um aparelho elétrico solicita 12A de uma fonte de tensão de 60V. Calcule:

a) a sua resistência elétrica (R). b) a sua potência (P). c) a energia consumida em 5 horas de funcionamen-to, em joules e em kWh.

RESPOSTAS

1) I=200mA

2) n=6,25.1016 elétrons

3) Q=3C

4) R=85mΩ;

5) R=2,13Ω

6) R=4,22Ω

7) a) R=1,13Ω

b) R=2,04Ω

c) R=0,255Ω

8) a) S=2mm2

b) S=0,79mm2

c) S=0,85mm2

9) a) R=200Ω

b) R=50Ω

c) R=100Ω

10) a) R=2000Ω

b) R=250Ω

c) R=500Ω

11) I=2A

12) V=15V

13) I=4,23A

14) V=110V

15) R=300Ω

16) R=100Ω

17) R=11,52Ω; P=4200W; En=31,5kWh

18) P=50W

19) P=12W

20) I=10A; En=1,782.107Ws; En=4,95kWh

21) Inverno: I=27,5A; P=6050W

Verão: I=11A; P=2420W

Outono: I=13,75A; P=3025W

22) P=3kW

23) O disjuntor irá desarmar (I=24,02A > 20A)

24) P=4800W

25) ρ=4,48.10−6 Ωm

26) a) R=5Ω

b) P=720W

c) En=1,30.107 J ou En=3,6 kWh