Circuito Elétrico: Força Eletromotriz e Exercícios

Circuito Elétrico Força Eletromotriz Para manter uma corrente ou tensão é necessário um dispositivo chamado de fonte de força eletromotriz fem ex bateria gerador elétrico célula solar etc força eletromotriz unidade V Aumento do potencial nas fontes 1 Manter constante a diferença de potencial no resistor 2 Realiza trabalho a partir da conversão de outras forma de energia fornecendo a energia para o circuito 3 Aumenta o potencial da carga Potência fornecida pela bateria A potência da bateria é energia fornecida por unidade de tempo e é dada por Definição t P Circuito Simples O circuito simples é composto por uma bateria e um resistor Bateria Ideal sem resistência interna não existe Bateria Real existe uma pequena resistência interna r A voltagem ddp fornecida pela bateria normalmente é menor que a fem força eletromotriz Lei das Malhas a soma algébrica das variações de potencial ao longo de uma malha fechada é nulo R i P i Energia fornecida tempo Corrente Força eletromotriz r R i i Regras para diferença de potencial Resistor Ri sentido da corrente Variação do potencial Ri sentido contrário da corrente Fonte de força eletromotriz sentido da seta Variação do potencial sentido contrário à seta Exercícios 1 Uma bateria de fem igual a 6V e resistência interna 1Ω está ligado a um resistor de 11 Ω Calcular a a corrente b a voltagem da bateria c a potência proporcionada por esta fonte de fem d potencia dissipada pelo resistor externo e Por que as respostas c e d são diferentes Ra 05A b 55V c 3W d 275W e i R a b O potencial diminui na direção da corrente Va Vb a b O potencial aumenta no sentido da seta da fem VaVb 2 Suponha que as baterias da figura abaixo tenham resistências internas desprezíveis Determine a acorrente no circuito b a potência dissipada em cada resistor e c a potência de cada bateria e se a energia é fornecida ou absorvida por ela 3 Uma bateria com a fem de 6V e resistência interna 03 Ω esta ligada a um resistor variável R Calcular a corrente e a potência proporcionada pela bateria quando R for a O b 5 Ω e C 10 Ω CIRCUITO COM DIVERSAS MALHAS i1 i2 i i1 R1 i2 R2 i3 R3 1 2 i i1 i2 R140 R280 i 24V Lei dos nós a soma das correntes que chegam é igual a soma que sai OBS Para os circuitos com várias malhas devemos aplicar simultaneamente a lei dos nós e das malhas 7 RESISTORES EM SÉRIE A corrente é a mesma q i Re RESISTORES EM PARALELO A tensão aplicada é a mesma n eq R R R R R 1 1 1 1 1 3 2 1 R1 R2 R3 i i Req i1 R1 i2 R2 i3 R3 i Req Req R1R2R3 EXERCÍCIOS 1 Uma lâmpada incandescente conectada a uma fonte de 120 V com um fio de extensão curto fornece mais iluminação que a mesma lâmpada conectada a mesma fonte com um fio de extensão mais longo Explique por que 2 Associamse dois resistores em série sendo R130 e R170 conforme circuito abaixo A Tensão aplicada entre os extremos é de 150V Determine a A resistência equivalente da associação b A intensidade da corrente que atravessa cada resistor c A tensão em cada resistor R a 10Ω b i1i215A c V145V e V2105V 2 Associamse dois resistores em paralelo sendo R1120 e R160 conforme circuito abaixo A Tensão aplicada entre os extremo é de 30V Determine a A resistência equivalente da associação b A intensidade da corrente que atravessa cada resistor c A Corrente total no circuito R a 4Ω b i125A e i25A c i75A 3 Determine a resistência equivalente entre os pontos A e B em cada a uma das associações de resistores abaixo a b 150V R1 R2 30V R1 R1 20 40 30 100 150 20 c d R a 20Ω b 80Ω c 24Ω d 110Ω 4 a Qual é a corrente em um resistor de 560 Ω conectado a uma bateria que possui uma resistência interna de 0200 Ω se a voltagem entre os terminais da bateria é 100 V b Qual é a fem da bateria R a 179 A b 104V 5 a Determine a resistência equivalente entre os pontos a e b na Figura 720 b Calcule a corrente em cada resistor se uma diferença de potencial de 340 V é aplicada entre os pontos a e b R a 171Ω b i4 i9 199A i7117A i10082A 6 Uma bateria de 12V opera com uma voltagem de 114V ao debitar uma corrente de 20 A ao motor de arranque de um carro a Qual a resistência interna da bateria b que potencia é proporcionada pela bateria c que fração desta potência vai para o 50 10 20 40 40 20 30 60 70 motor de arranque d De quanto diminui a energia química da bateria ao fornecer a corrente durante 3 minutos e Que calor é dissipado na bateria nestes 3 minutos R a 003A b 240W c 95 d 43200J e 2160J 7 Uma bateria de automóvel de 12v tem resistência interna insignificante e pode fornecer uma carga total de 160Ah a qual a energia aproveitável estocada na bateria b Durante quanto tempo esta bateria pode alimentar um par de faróis do carro proporcionando uma potência de 150W R a 6912x106J b128h 8 No circuito abaixo calcular a a corrente e a potência dissipada em cada resistor e b a potência em cada fonte de fem indicar se a potencia é fornecida ou consumida R VQ10V R a 0333A b Para direita c 720 J R 80Ω R a 4Ω b 12Ω R 483V R a 11875 Ω b 505x102A c 189x102A d 189x102A e 126x102A R 067 A b para baixo c 033 A d para cima e 033 A f para cima g 33 V R a 11 b 0405 R a 252 s b 216µC c t340s R a 217s b 396 mV R a 10x103C b 10x103A c 103et d 103et e e2t R 0208 s