Questões de Concurso sobre Circuitos Elétricos e Leis de Kirchhoff

Um policial militar recebe a incumbência de medir a tensão (diferença de potencial) que uma bateria mantém em seus terminais ao alimentar uma lâmpada de incandescência de resistência R, bem como de medir também a intensidade de corrente que percorre a lâmpada. Para isso, dispõe de um voltímetro (ideal) e um amperímetro (ideal) .

A maneira correta de ligar esses dispositivos para efetuar as medições está indicada no esquema

Um garoto precisa montar um circuito que acenda três lâmpadas de cores diferentes, uma de cada vez. Ele dispõe das lâmpadas, de fios, uma bateria e dois interruptores, como ilustrado, junto com seu símbolo de três pontos. Quando esse interruptor fecha AB, abre BC e vice-versa.

O garoto fez cinco circuitos elétricos usando os dois interruptores, mas apenas um satisfaz a sua necessidade.

Esse circuito é representado por

A figura 1 mostra um procedimento bastante comum em que, para recarregar a bateria de um veículo, ela é ligada a outra bateria. O circuito indicado na figura 2 é semelhante ao caso real, onde R₁ = R₂ = 2 Ω representam os cabos e os conectores utilizados para fazer a ligação.

Considerando que, nesse processo, a intensidade da corrente elétrica que circula pelo circuito é de 0,8 A, a força eletromotriz (E) da bateria que está sendo recarregada é de

Considere o circuito elétrico da figura a seguir formado por um gerador ideal de 𝟑𝟎 𝑽, um resistor de 𝟏𝟎 𝛀, dois resistores de 𝟐𝟎 𝛀 cada um, um voltímetro V e um amperímetro A.

Em relação a esse circuito elétrico, assinale a alternativa correta.

Em um dos métodos usados para gerar raios X, elétrons colidem com alvo metálico perdendo energia cinética e gerando fótons, cujos comprimentos de onda podem variar de 10^-8 m a 10^-11 m, aproximadamente. A figura a seguir representa um equipamento para a produção de raios X, em que T é um tubo de vidro, G é um gerador que envia uma corrente elétrica a um filamento de tungstênio F e A é um alvo metálico.

O filamento aquecido libera elétrons (efeito termiônico) que são acelerados pela fonte de alta tensão e, em seguida, bombardeiam o alvo A, ocorrendo aí a produção dos raios X.

Se a ddp na fonte de alta tensão for de 25 kV, o comprimento de onda mínimo, em Å, dos fótons de raios X será de, aproximadamente,

Considerando-se as informações do texto 1A3-IV, caso a diferença de potencial E seja igual a 200 V e todos os elementos resistivos sejam ôhmicos antes de os fios sofrerem derretimento, é correto afirmar que a potência P dissipada pelo circuito é tal que

Na situação abordada no texto 1A3-IV, se o fio derreter e a nova resistência de equilíbrio for R_e = 1.680 Ω, o ponto de calor estará localizado a uma distância da ponte de Wheatstone equivalente a

Considere o circuito elétrico esquematizado na figura abaixo. Sabendo que os pontos F e C são mantidos em aberto, calcule a diferença de potencial entre os pontos G e C (V_G - V_c) e assinale a opção correta.

No trecho de circuito esquematizado na figura a seguir, a intensidade que percorre o resistor de 2 Ω ligado entre os pontos J e K é de 1 A.

A potência total consumida pelos resistores entre A e B é de

A corrente elétrica $I_1$ é de 6 A e as correntes elétricas $I_2$ e $I_3$ são de 7 A.

A instalação elétrica necessita de um bom planejamento para não colocar em risco a vida de pessoas que transitam no local onde foram realizadas. Exemplos do que o mau planejamento pode causar podem ser vistos nas chamadas das notícias a seguir.

Susto: curto-circuito em tomada provoca incêndio em apartamento e Viana

Moradores da região de Bom Pastor conseguiram controlar as chmas usando uma mangueira de jardim.

Disponível em: https://www.folhavitoria.com.br/geral/ noticia/08/2021/susto-curto-circuito-em-tomada-provocaincendio-em-apartamento-em-viana visitado. Acesso em: 14 ago. 2021.

Curto-circuito em poste causa incêndio e deixa moradores sem energia elétrica em Bari

Segundo a Guarda Civil Municipal, as chamas se espalharam por uma região de mata, Empresa responsável pela distribuição de energia disse que a situação foi normalizada ainda durante a noite.

Disponível em: https://g1.globo.com/sp/itapetininga-regiao/ noticia/2021/08/11/curto-circuito-em-poste-causa-incendio-edeixa-moradores-sem-energia-eletrica-em-buri.ghtml. Acesso em: 14 ago. 2021.

Os problemas elétricos citados nas notícias estão representados nos circuitos a seguir.

Considere como sendo a resistência dos elementos do circuito.

(Despreze a resistência dos fios de ligação e da fonte.)

Em qual dos circuitos há risco de incêndio?

Com a crise hídrica que passamos em 2021 a compensação sob a disponibilização de energia elétrica na rede nacional demanda o emprego de usinas térmicas cujos custos mais elevados de operação resultam na aplicação de taxas extras na conta de energia elétrica. “Na última terça-feira (29), a agência aprovou reajuste de 52% para a bandeira vermelha 2, que passou de uma cobrança extra de R$ 6,24 para R$ 9,49 por cada 100 kWh consumidos. O novo valor entra em vigor neste mês de julho e já será aplicado às contas de luz. Segundo a Aneel, o aumento da bandeira resultará em um aumento médio de 4,9% na conta de luz dos consumidores residenciais.”

Fonte: https://g1.globo.com/economia/noticia/2021/07/01/conte-deluz-aneel-abre-consulta-publica-para-decidir-se-bandeiravermelha-2-tera-novo-reajuste.ghtml

Felizmente temos as lâmpadas LED atualmente e 10W equivale a 80W da lâmpada incandescente tradicional - vantagem que deu o prêmio Nobel de 2014 aos físicos Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura pela invenção do LED azul que possibilitou a construção das lâmpadas de coloração branca. Considere uma casa que tem 10 lâmpadas de 10W que ficam ligadas em média 4h por dia ao todo, e que no inverno 4 pessoas tomam 1 banho cada, de 12 minutos, por dia em chuveiro de 6500W ligado em sua potência máxima. O preço adicional da conta de luz devido à taxa extra de R$ 9,50 para cada 100 kWh cobrado pelo reajuste considerados apenas esses dispositivos em um mês de 30 dias será de aproximadamente cerca de:

Para um potencial de corte de 4,55 V, o quadrado da velocidade máxima do fotoelétron é maior que 2 × 10¹³ m²/s².

Se a luz estiver desligada e o resistor estiver na posição L/2, o potencial no voltímetro será igual a ε/3, em que ε representa a força eletromotriz da bateria.

Considere o circuito elétrico da figura a seguir, formado por uma chave S, um gerador ideal de força eletromotriz ∈ e três lâmpadas, L₁, L₂ e L₃, de resistência R cada uma, inicialmente rosqueadas em seus respectivos bocais.

Considerando esse circuito com a chave S fechada, assinale a alternativa correta.

No circuito da figura 3 considere a bateria como ideal. A potência fornecida pela bateria em função de V e R é:

Figura 3.

Afigura abaixo apresenta circuitos elétricos com lâmpadas indicadas pelas letras A, B, C, D e E.

(Fonte: MCDERMOTT, LILLIAN C.; PETER S. SCHAFFER. Reseach as a guide for curriculum development: an exemple from introductory electricity. Part 1: Investigations of student understanding. American Journal of Physics, 60 (11), 1992, p. 994 – 1003.)

Analise a figura em relação à intensidade do brilho das lâmpadas e assinale a alternativa CORRETA.

Quais são as leituras no Amperímetro e no Voltímetro representados no circuito mostrado na figura (desprezar eventual sinal negativo)?

Atualmente os carros elétricos já são uma realidade brasileira, muitos estados já possuem locais para os mesmos serem carregados. Os carros elétricos são mais simples dos que os carros com motor a combustão, porque eles não têm sistema de exaustão, motor de arranque, sistema de injeção de combustível, radiador, dentre outras partes. Além disso, diminuem muito a emissão de gases que contribuem para o efeito estufa.

Num carro elétrico considerando o conceito físico de circuito elétrico, faça a correta correlação entre as partes de um veículo e as partes correspondentes num circuito elétrico e marque a alternativa CORRETA.

Ainda com relação à situação tratada no texto 1A3-IV, para que os fios não produzam falsos positivos, é importante que