Questões de Concurso sobre Circuitos Elétricos e Leis de Kirchhoff

A figura abaixo mostra quatro passarinhos pousados em um circuito elétrico ligado a uma fonte de tensão, composto de fios ideais e cinco lâmpadas idênticas L.

Ao ligar a chave Ch, os passarinhos pelos quais certamente passará corrente elétrica são os indicados pelos números:

Em relação a elementos de circuito passivos, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta.

I. A equação do capacitor é dada por 𝑖 = 𝐶$\frac{dv}{dt}$, em que 𝐶 é a capacitância, cuja unidade de medida é o farad (𝐹).

II. A equação do indutor é dada por 𝑣 = 𝐿$\frac{di}{dt}$, em que 𝐿 é a indutância, cuja unidade de medida é o henry (𝐻).

III. A capacitância equivalente, 𝐶_𝑒𝑞, de dois capacitores em conectados em série, 𝐶₁ e 𝐶₂, é dada por 𝐶_𝑒𝑞 = 𝐶₁ + 𝐶₂.

IV. Capacitores são usados para armazenar energia na forma de campo elétrico, enquanto indutores podem armazenar energia na forma de campo magnético.

V. A energia armazenada em um capacitor é dada por 𝑤_𝐶 = $\frac{1}{2}$ 𝐶𝑣² e a energia armazenada por um indutor é dada por 𝑤_𝐿 = $\frac{1}{2}$𝐿𝑖².

A resistência elétrica equivalente do circuito é de ${\left(\frac{3}{2R}\right)}^{-1}\Omega$ .

A corrente elétrica que passa na lâmpada A é de 220R A.

De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), a potência elétrica ativa consumida por um circuito é medida em volt-ampere (VA).

Capacitores são elementos de circuito que podem armazenar energia quando submetidos a uma diferença de potencial. Num dado circuito, deseja-se que um capacitor de capacitância C armazene uma energia U = 8,0 mJ quando submetido a uma diferença de potencial $△$V = 4,0 V entre seus terminais. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da capacitância C desse capacitor.

Na Figura 1 tem-se um circuito elétrico com resistores ôhmicos montado com um amperímetro ideal A, colocado em contato entre os pontos X e Y, que indica uma corrente elétrica de intensidade igual a 2 A. Além disso, no circuito tem-se uma fonte ideal, que alimenta o circuito com 12 V; uma resistência R₁; uma resistência R₂ de 6 Ω e uma resistência R₃ de 3 Ω. Na Figura 2, mostra-se quando o amperímetro é substituído por um resistor ôhmico R₄ com valor de resistência igual a 3 Ω. Neste último caso, qual o valor da tensão, em volts, sobre o resistor R₄.

A figura a seguir representa um esquema de um circuito elétrico associado a um banco óptico onde um objeto real movimenta-se junto com um cursor de uma resistência ôhmica variável. Há também outra resistência ôhmica variável cujo cursor movimenta-se junto com um anteparo. Entre o objeto e o anteparo há uma lente convergente de distância focal igual a “f”. E alimentando esse circuito há uma bateria que fornece uma tensão “V”.

As duas resistências variáveis são feitas de materiais de resistividade “μ” e de área igual a “S”. Assinale a alternativa que indica corretamente a expressão da intensidade “i” da corrente elétrica formada quando uma imagem real é conjugada pela lente no anteparo.

OBS: não há contato elétrico entre o circuito e os elementos do banco óptico.

No circuito representado na figura abaixo, todas as resistências internas apresentam um mesmo valor r. Inicialmente, com a chave C na posição aberta, a diferença de potencial entre os pontos A e B é de 13 V.

Quando a chave C for fechada, qual será a nova diferença de potencial entre os pontos A e B?

No circuito a seguir, cada uma das resistências tem uma resistência de R=3,6 kΩ e pode dissipar um máximo de 4 W sem se danificar.

Nessas condições, qual é, em watts, a potência máxima que o circuito pode dissipar?

No circuito esquematizado na figura, um gerador de força eletromotriz ε e resistência interna r alimenta um resistor de 15Ω.

Com a chave C aberta o voltímetro (ideal) -V- indica 48V. Com a chave C fechada o amperímetro (ideal) -A- indica 3A.

A resistência interna do gerador r é igual a

Considerando que a bússola se encontra exatamente a 3 cm do fio, e que o circuito se encontra ligado, é correto afirmar que o vetor indução magnética, gerado pelo fio, na posição da bússola, tem módulo igual a 4 𝜇𝑇.

A potência dissipada na lâmpada B é de $\frac{48.400}{R^2}W.$

A figura abaixo representa em circuitos elétricos, um(a):

Um equipamento funciona com uma tensão de 20V e solicita 10A da fonte de alimentação. Existe à disposição 6 baterias de 10V que suportam no máximo uma potência de 50W.

A associação de baterias para atender à alimentação deste equipamento, utilizando um número mínimo de baterias, deve ser de

Considere um circuito em corrente contínua com uma fonte de tensão (𝑉) em série com uma resistência constante (𝑅) e uma resistência variável (𝑅_𝐿), chamada de “carga”. Qual deve ser a relação entre as resistências para que a maior potência possível (𝑝_𝑚𝑎𝑥) seja transferida para a carga e qual é o valor dessa potência em função da tensão da fonte 𝑉 e da resistência da carga 𝑅_𝐿?

O circuito elétrico, mostrado na figura a seguir, é composto por uma placa metálica retangular ôhmica, de largura L, conectada por meio de fios ideais a um gerador, de força eletromotriz ε e resistência interna r, e que está imersa numa região onde atua um campo magnético uniforme de intensidade B.

Ao ser estabelecida uma corrente elétrica no circuito, surge uma diferença de potencial V_MN na placa metálica, entre os pontos M e N.

Nessas condições, sendo U^G a diferença de potencial nos terminais do gerador, a velocidade dos portadores de carga e a intensidade da corrente elétrica são, respectivamente,

Observe o circuito abaixo e responda.

Assinale qual a potência elétrica fornecida pela fonte de tensão.

Um vídeo do canal Veritasium sobre a importância dos campos do eletromagnetismo clássico serem importante na compreensão dos circuitos elétricos gerou grande adesão dos produtores de conteúdo em torno da solução usando campos e a Teoria dos Circuitos Elétricos.

Um dos modelos trazidos à discussão está representado na figura - um capacitor ideal é mantido à tensão constante por uma bateria (distante o suficiente para não perturbar o campo elétrico uniforme em seu interior). Estão representados três campos vetoriais: o campo elétrico, campo magnético e o vetor Poynting (proporcional ao produto vetorial dos outros dois).

Fonte: https://youtu.be/EH2A8mZmM9M

O vetor de Poynting, tem unidade de W/m², e é proporcional ao produto vetorial do campo elétrico (E) e magnético (B). O que faz com que o cálculo de seu fluxo sobre uma superfície em torno do fio leve à unidade de potência. Disso chega-se à expressão P = VI, da teoria de circuitos.

Considerando que 𝜇₀ = 4𝝅.10-⁷ T.m/A e que ε₀ = 8,854187817.10-¹² C²/(N.m²), assinale a alternativa que contém a expressão que permite determinar o vetor de Poynting (S) nas condições do problema.

Um gerador de força eletromotriz igual a “ε” possui uma resistência elétrica interna (ôhmica) igual a “r”, conforme representado na figura a seguir, e está em curtocircuito resultando em uma corrente com intensidade igual a “i” no circuito da Figura A.

Em seguida, dois geradores idênticos ao representado anteriormente foram associados e a associação deles colocada em curto novamente, conforme o circuito da Figura B.

Assinale a alternativa que indica corretamente o gráfico da tensão (V) em função da intensidade da corrente elétrica (I) da associação dos dois geradores.