Exercícios de Fixação nº 1 (Fevereiro – 2013)

1. Encontre a energia elétrica, em kWh, consumida em um ano (365 dias) por um receptor de rádio de 20 W que fica ligado 5h por dia. Resp. 36,5 kWh.

2. Existia no mercado, dois tipos de lâmpadas elétricas incandescentes, com as seguintes especificações:

Lâmpada 1: 100 W – 127 V Lâmpada 2: 100 W – 110 V

a) Calcule, em percentagem, quanto de potência a lâmpada 2 consome a mais que a

lâmpada 1, quando ambas forem submetidas à tensão de 127 V; b) Calcule, em kWh, o consumo anual (365 dias) excedente da lâmpada 2, sabendo-

se que ela permanece acesa, diariamente, durante 15% do tempo.

Resp. a) 33,3%; b) 43,76 kWh

3. Em uma residência há dez lâmpadas incandescente de 60 W e três de 100 W. Se as lâmpadas permanecem acesas, diariamente, durante 15% do tempo, qual o consumo mensal (30 dias) de energia elétrica, em kWh? (A) 97,8 kWh (B) 90,3 kWh (C) 98,0 kWh (D) 97,2 kWh (E) 95,3 kWh Resp.: alternativa D 4. Um resistor é feito de um fio de constantan de 0,254 mm de diâmetro enrolado sobre um cilindro de 0,5cm de diâmetro. Quantas voltas desse fio são necessárias para se obter uma resistência elétrica de 25 Ω a 20 oC? Resp. 164 voltas.

5. Um condutor de cobre possui uma área de seção reta de 2,1 mm2 e uma resistência de 8,5 mΩ/m a 25 oC. Qual a resistência de 150m de um condutor de mesmo material, com área de 13 mm2, à mesma temperatura. Resp. 0, 206 Ω.

6. A resistência de um condutor é 25 Ω. Outro condutor do mesmo material e à mesma temperatura possui o dobro do diâmetro e seis vezes o comprimento. Encontre a resistência do segundo condutor. Resp. 37,5Ω.

7. Um condutor com uma resistência de 5,16 Ω possui um diâmetro de 1,6 mm e comprimento de 300 m. Outro condutor de mesmo material possui uma resistência de 16,5 Ω e diâmetro de 0,65 mm. Qual o comprimento do segundo condutor se os dois estão à mesma temperatura. Resp. 158 m

8. A resistência de um cabo de alumínio é 2,4 Ω a - 5 oC. A qual temperatura ela será de 2,8 Ωo? Resp. 33,5 oC 9. Em uma rede aérea, um cabo de alumínio possui uma resistência de 150 Ω à uma temperatura de 20 oC. Encontre a resistência desse cabo quando aquecido pelo sol a uma temperatura de 42 oC. Resp. 163 Ω.

10. O filamento de tungstênio de um aquecedor elétrico tem as seguintes dimensões: comprimento = 8m e diâmetro = 1mm. Encontre a temperatura do filamento quando o aquecedor estiver ligado, sabendo-se que, nestas condições, suas dimensões

praticamente não se alteram e sua resistência vale 3 . Dados: A resistividade () e o

coeficiente de temperatura () do tungstênio a 20 oC são, respectivamente:

= 5,5x10-8 .m; = 4,5x10-3 oC-1. Resp. 988 oC 11. Um forno elétrico é alimentado por uma fonte de tensão constante (VS), como mostra o esquema simplificado da figura.

A resistência R do resistor de aquecimento é feita de um material cujo coeficiente de temperatura é 5.10-3 oC-1. A temperatura do forno é calculada por meio da corrente elétrica indicada pelo amperímetro. No momento em que o forno for ligado (20oC) a leitura do amperímetro é 2,0 A. Quando o amperímetro indicar 1,6 A, a temperatura do forno será?

(A) 24oC (B) 25

oC (C) 50

oC (D) 55

oC (E) 70

oC

Resp.: alternativa E

12. Qual a corrente máxima que um resistor de 56kΩ-1W, pode suportar sem se danificar? Resp. 4,23 mA.

13. Qual a máxima tensão que pode ser aplicada com segurança sobre um resistor de 91Ω - 0,5W? Resp. 6,75V.

14. O proprietário de uma cantina verificou que os alimentos colocados no interior de uma estufa elétrica não eram suficientes aquecidos. Para aumentar a temperatura desta estufa ele consultou um amigo, o qual recomendou que se faça algumas modificações na resistência de aquecimento da estufa. Dentre as afirmativas a seguir, qual será aquela que não o levará ao resultado desejado? (A) Cortar um pedaço da resistência. (B) Ligar outra resistência em paralelo com a primeira. (C) Ligar outra resistência em série com a primeira. (D) Substituir a resistência por outra de mesmo comprimento e mesma seção reta,

feita com um material de menor resistividade elétrica. (E) Substituir a resistência por outra de mesmo material e mesmo comprimento e de

maior área de seção reta. Resp.: alternativa C

15. Um chuveiro elétrico de uma residência alimentada com tensão de 220 V opera em duas posições: inverno (4.400 W) e verão (2.200 W). Considere que a carga desse chuveiro elétrico seja representada por uma resistência elétrica. Sabendo que a potência em uma carga é igual ao produto da tensão pela corrente (P = V x I), que a relação entre tensão e corrente em uma carga resistiva é igual ao próprio valor da resistência (R = V/I) e que a energia em uma carga de potência constante é dada pelo produto da potência pelo tempo (E = P x t), conclui-se que: (A) a corrente de 15A é solicitada pelo circuito desse chuveiro, quando ele estiver na

posição inverno. (B) a resistência do chuveiro na posição inverno é maior que a resistência na posição

verão. (C) a quantidade de energia gasta em um banho de 10 minutos independe da posição

da chave do chuveiro: inverno ou verão. (D) a potência do chuveiro na posição inverno, se ele fosse instalado em uma

residência alimentada em 110 V, seria de 1.100 W. (E) a potência do chuveiro independe do valor da resistência, visto que é dada pelo

produto da tensão pela corrente. Resp.: alternativa D