Lista Exercícios-2021 2

AVALIAÇÃO FÍSICA 3 DIA 15 DE DEZEMBRO Conteúdo: Circuitos Elétricos DC; Impedância Complexa; Circuitos Elétricos AC LISTAS DE EXERCÍCIOS 4 - A malha da figura ao lado é composta por três fontes ideais e quatro resistores. Determine o módulo e o sentido da corrente que passa em cada resistor. 5 - A figura ao lado mostra um circuito composto por uma fonte ideal, um indutor e três resistores. Determine: a) a corrente que passa no indutor e nos resistores imediatamente após a chave ser fechada. b) a corrente que passa no indutor e nos resistores após a chave ter permanecido fechada por um tempo muito longo. c) a corrente que passa pelo indutor e nos resistores em função do tempo após a chave ser fechada. d) a corrente que passa pelo indutor e nos resistores em função do tempo após a chave ter sido reaberta. 6 - A figura ao lado mostra um circuito composto por uma fonte ideal, um capacitor e quatro resistores. Determine: a) a corrente que passa no capacitor e nos resistores imediatamente após a chave ser fechada. b) a corrente que passa no capacitor e nos resistores após a chave ter permanecido fechada por um tempo muito longo. c) a corrente que passa pelo capacitor e nos resistores em função do tempo após a chave ser fechada. d) a corrente que passa pelo capacitor e nos resistores em função do tempo após a chave ter sido reaberta. 1 - Metade de uma espira quadrada de lado a é mantida imersa num campo magnético uniforme como mostra a figura ao lado. Sabendo que o módulo do campo magnético varia com a equação B = B_0 sen(ω t), determine a força eletromotriz induzida na espira. 2 - Uma espira circular de raio R é mantida perpendicular a um campo magnético, como mostra a figura ao lado. A espira contém uma fonte ideal de força eletromotriz dada por ε = B_0 π R^2 / 3. Se módulo do campo magnético varia com a equação B = B_0 r / Rt, determine: a) a força eletromotriz induzida na espira. b) a força eletromotriz total aplicada a espira c) Se possível, em que instante de tempo a força eletromotriz total na espira será nula? 3 - Uma espira quadrada de lado a é mantida perpendicular a um campo magnético, como mostra a figura ao lado. A espira contém uma fonte ideal de força eletromotriz dada por ε = B_0 a^2. Se o módulo o campo magnético varia com a equação B = B_0 l z t^2 / a, determine: a) a força eletromotriz induzida na espira. b) a força eletromotriz total na espira c) Qual o sentido da corrente nos instantes t = 0, 1 e 2s? Questões Teóricas: 1) Calcule, teoricamente, a corrente em um circuito com três resistores em série R_1, R_2 e R_3 e submetido a um potencial V. Calcule, teoricamente, a corrente em um circuito com dois resistores em série R_1 e R_2 e submetido a um potencial V. Qual deve ser o valor da resistência do resistor R_3 para que a corrente que flui nos circuitos sejam as mesmas? 2) Comente a resposta acima em relação à resistência interna que um amperímetro deveria ter. 3) No circuito 1 abaixo calcule a corrente que passa pelos resistores R_A, R_B e R_C. Sabendo-se que o potencial sobre o resistor A pode ser obtido pela expressão V_A = R_A i_A, qual deveria ser o valor da resistência R_B para que o potencial sobre o resistor A seja o mesmo que o potencial, no mesmo resistor R_A, no circuito 2? 4) Discuta qual deveria ser a resistência interna de um voltímetro para que a medida não alterasse o valor do potencial sobre um elemento do circuito. Circuito I 5) No circuito I, sem considerar o amperímetro, calcule, teoricamente, a diferença de potencial (V1 e V2) sobre cada resistor (R_1 e R_2), em função da corrente i e das resistências R_1 e R_2. 6) Calcule os valores de R_1 e R_2 por meio dos valores obtidos no experimento. 7) Compare a soma dos potenciais V1 + V2 com a força eletromotriz das pilhas. Circuitos II e III 8) No Circuito II e III, desconsiderando o amperímetro os circuitos são os mesmos, calcule, teoricamente, a corrente que passa pelos resistores R_1 e R_2, em função das resistências e do potencial da bateria V_0. 9) Discuta a razoabilidade em se desconsiderar a presença do amperímetro nos circuitos e em qual condição isso seria razoável. Veja questões teóricas abaixo. 10) Calcule os valores das resistências dos resistores R_1 e R_2 com os dados obtidos experimentalmente. Circuitos IV, V e VI 11) Nos circuitos IV, V e VI, desconsiderando o amperímetro os circuitos são os mesmos. Calcule, teoricamente, as correntes que passam pelos resistores R1 e R2, em função dos valores literais de resistência dos resistores R1, R2 e R3, e do potencial da bateria Vo. (Utilize a lei das malhas e dos nós). Calcule a corrente i3 que passa pelo resistor 3 em função de V3 e V3. 12) Substitua os dados obtidos experimentalmente para i1, i2, i3, Vo e V3 = VCD (potencial sobre a resistência R3) nas equações obtidas no item 11 e calcule os valores das resistências R1, R2 e R3. Observação: Não utilizar nos cálculos os valores dos potenciais V1 e V2. 13) Com os valores das correntes medidos e os valores das resistências obtidos no item 12, calcule teoricamente a diferença de potencial (V1 e V2) sobre cada resistor (R1 e R2). Compare os valores medidos com os obtidos com os valores calculados.