Home Física III (nivel medio-sup) Resumo e exercícios sobre resistores
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Sex, 06 de Agosto de 2010 22:27

RESISTORES ELÉTRICOS

 


 

I) RESUMO DE  RESISTOR

Diferentemente dos receptores, os resistores elétricos são dispositivos que convertem energia elétrica exclusivamente em energia térmica. Algumas vezes nos circuitos elétricos são usados vários resistores associados entre si. Os resistores mais comuns são os de carvão revestidos por alguma substância.

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a) Gerais

Descrição Equações
Equação da 1ª lei de Ohm U = R . i
Equação da 2ª lei de Ohm
R = ρ(L/A)
U = diferença de potencial(ddp)         R = resistência elétrica
.
L = comprimento do condutor       A = área da secção transversal
..
ρ = resistividade do material do condutor     i = int. de corrente elétrica
.
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b) Associação de resistores em série

Descrição Equações
Resistência elétrica equivalente R = R1 + R2 + R3
Corentes parciais e total i = i1 = i2 = i3
diferença de potencial U = U1 + U2 + U3
aplicação da 1ª lei de Ohm U1 = R1.i, U2 = R2.i  e U3 = R3.i

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c) Associação de resistores em paralelo

Descrição Equações
Resistência elétrica equivalente R-1 = R1-1 + R2-1 + R3-1
Correntes parciais e total i = i1 + i2 + i3
Diferença de potencial U = U1 = U2 = U3
Aplicação da 1ª lei de Ohm U = R1.i1 , U = R2.i2 e U = R3.i3
.
----------------------------------------------------------------------------

d) Potência elétrica dissipada)

Descrição Equações
Potência elétrica dissipada P = U . i
Potência elétrica dissipada P = R . i 2
Potência elétrica dissipada
P = U 2/R
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e) Energia elétrica gasta (dissipada) por resistores

Descrição Grandezas/Equação
Energia elétrica gasta E
Potência elétrica dissipada P
Variação de tempo Δt
Equação da energia E = P . Δt


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II) EXERCÍCIOS DE REVISÃO E COMPLEMENTO

1) Por um reistor de resistência elétrica 50Ω passa uma intensidade de corrente elétrica de 200mA. Calule a diferença de potencial elétrico(ddp) entre o terminais deste resistor.

 

2) Quando uma ddp de 100V estabelece-se entre os terminais de um resistor, ele é percorrido por uma corrente elétrica de 400μA. Detemine a resistência elétrica deste resistor em Ω.

 

2.1) Um resistor ligado em um circuito elétrico tem o potencial elétrico variando com a corrente elétrica segundo o gráfico a seguir. Determine:

a) a sua resistencia elétrica;

b) a ddp nos terminais desse resistor quando ele for atravessado por uma corrente elétrica de intensidade 20A;

c) a potência elétrica gasta por ele quando for atravessado por uma corrente elétrica de 8A;

d) a corrente elétrica que passa por ele para que se estabeleça uma ddp de 100V nos seus terminais.

e) a energia elétrica gasta por ele em kwh quando for atravessado por uma corrente elétrica de intensidade 12A durante 30 minutos

 

3) Um resistor de resistência elétrica 40Ω mantém uma ddp de 800mV. Calcule a intensidade de corrente elétrica que passa por ele, em Ampère.

 

4) Um resistor de 28Ω tem um de seus terminais  ligado com outros dois resistores de 6Ω e 3Ω associados em paralelo. Nos teminais externos A e B do conjunto é mantido uma ddp de 120V. Determine:

a) o desenho que representa essa assossiação;

b) a corrente entre os terminais A e B;

c) as correntes que passam pelos resistores de  6Ω e 3Ω;

d) a ddp nos terminas dos resistore de 6Ω e 3Ω;

e) a ddp nos terminais do resistor de 28Ω;

f) a potência elétrica dissipada pelos resistore de 28Ω e de 6Ω;

g) e nergia elétrica gasta pelos resistores de 28Ω e de 6Ω durante 3h, em Kwh.

 

5) Um fio de comprimento L, área de secção transversal A e resistividade ρ tem uma resistência elétrica de 80mΩ. Determine a nova resistência elétrica em cada caso abaixo:

a) quando o comprimento do fio é o dobro do anterior;

b) quando o comprimento de um fio do mesmo material é reduzido a metade e a área da secção trnsversal triplicada.

 

5.1) Três resistores ligados separadamente a um mesmo circuito elétrico, em um experimento, foi medido e encontrados os valores referentes a ddp e a corrente elétrica que cada um foi percorrido e com estes valores foi feito o gráfico U x i abaixo. Depois eles foram associados em série em outro circuito, tendo uma ddp de 110V nos terminais do conjunto. Para este segundo circuito, calcule:

a) a resisência elétrica equivalente;

b) a corrente elétrica que passa por eles;

c) a ddp de cada um deles;

d) a potência elétrica dissipada por cada um deles;

e) a energia elétrica gasta pelos três resistores, em kwh, durante 120 minutos.

 

6) (PUC-RS 98) Um condutor elétrico tem comprimento L, diametro D e resistência elétrica R. Se duplicarmos seu comprimento e diâmetro, sua nova resistência elétrica passará a ser:

a) R

b) 2R

c) R/2

d) 4R

e) R/4

 

7) (Direito.C.L-96) Uma barra de certo metal tem resistência  R. Se fundirmos esta barra e, com o mesmo material, construirmos outra, de comprmento duplo, ela terá resistência:

a) R/2

b) R

c) 2R

d) 4R

e) 8R

 

8) (FUNREI-97) Um chuveiro elétrico, ligado em 120V, é percorrido por uma corrente elétrica de 10A, durante 10 minutos. Quantas horas levariam uma lâmpada de 40W, ligada nesta rede, para consumir a mesma energia elétrica que foi consumida pelo chuveiro?

a) 6h

b) 5h

c) 4h

d) 3h

 

9) (UNIPAC 97) Com um fio de material ohmico de 3,5 m de comprimento pode-se construir uma resistência elétrica de 10,5Ω. Se utilizarmos 7,0 m deste mesmo fio e submetermos a uma diferença de potencial de 42 volts, pode-se afirmar que será percorrido por uma corrente igual a:

a) 1,0A

b) 2,0 A

c) 3,0 A

d) 4,0A

 

10) Quando um lâmpada de resistência R é ligada a uma rede de 220V, ela consome uma potência de 90 W. Se ela for ligada em uma rede de 110 V, determine:

a) a resistência elkétrica da lâmpada;

b) a nova potência consumida pela lâmpada

 

10.1) A associação de resistores de 20Ω, 60Ω, 10Ω e dois de 5Ω abaixo apresenta uma ddp de 90 V entre os terminais A e B.

Calcule:

a) a resistência elétrica equivalente;

b) a correte total da associação;

c) as correntes que passam, se houver, pelos resistores de 5Ω e 10Ω;

d) as correntes que passam pelos resistores de 20Ω e 60Ω;

e) a ddp nos terminais dos resistores de 20Ω e 60Ω;

f) a potência elétrica dissipada pelos resistores de 20Ω e 60Ω;

g) a energia elétrica gasta pelos resistore de 20Ω e 60Ω, em kwh, durante 180 minutos.

 

11)  Quando uma lâmpada X cujo filamento apresenta comprimento L e área de secção transversal A é ligada a uma fonte de tensão U, ela é atravessada por uma corrente elétrica i. Se uma outra lâmpada Y feita com filamento do mesmo material, mas de comprimento metade da lâmpada X e área da secção transversal 3 vezes maior, quando for ligada a mesma fonte, então passa por ele uma corrente de intensidade 4i. A resistência da lâmpada Y e a nova ddp a que ela fica submetida, serão respectivamente:

a) R/2  e 2U

c) R/3  e 5U/7

c) R/4 e 3U

d) R/5  e U/2

e) R/6 e 2U/3

 

12) Um fio de comprimento L, área de secção transversal A e resistividade ρ é parte da condução de um circuiro de uma rede elétrica e apresenta resistência elétrica de 60Ω. Se este fio for substituído por outro de mesmo material com comprimento igual a um terço do fio original e área da secção transversal o dobro do anterior, a nova resistência elétrica deste segundo fio é:

a) 10Ω

c) 20Ω

c) 30Ω

d) 40Ω

e) 50Ω

 

13) Dois resistores de resistências elétricas 10Ω e 20Ω são associados em paralelo e uma fonte fornece uma ddp U entre os terminais A e B desta associação. Se a corrente que passa melo resistor de menor resistência é 9A, calcule:

a) a corrente que passa pelo resistor de resistência elétrica 20Ω;

b) a corrente proveniente da fonte que chega ao terminal A da associação;

c) a resistência elétrica de um único resistor que substituiria os dois resistores de 10Ω e 20Ω de modo que não alterasse a corrente elétrica total que passaria pela associação deles.

 

14) Um resistor de resistência elétrica 25Ω liagado a uma bateria é atravessado por uma corrente de 2A. Este resistor permanece imerso em 2 litros de água de calor específico 1 cal/g.ºC. Sendo a densidade da água 1g /cm3 e 1 cal = 4J, o tempo necessário que o resistor deve ficar dentro da água para que a temperatura aumente de 20ºC para 25ºC, quando desprezado todas as perdas de enegia para o ambiente e o recipiente, é:

a) 250 s

b) 300s

c) 350s

d)400s

e) 450s

 

15) Pretende-se converter um galvanômetro de resistência 200 Ω e corrente de fundo de escala de 0,02A em um voltímetro para medir até 80V. A reistência que deve-se associar em série com o galvanômetro é:

a) 9920Ω

b) 9550 Ω

c) 2700 Ω

d) 8930 Ω

e) 3800 Ω

 

16) Com um gavanômetro, corrente de fundo de escala de 1 mA, deseja-se usá-lo como amperímetro para medir correntes de até 5 mA. Para que isto seja possível deve-se associar ao mesmo uma resistência elétrica:

a) em série e com resistência o máximo da metade da resistência do galvanômetro;

b) em paralelo e com resistência o metade da resistência do galvanômetro;

c) em paralelo e com resistência o dobro da resistência do galvanômetro;

d) em série e com resistência no mínimo o triplo da resistência do galvanômetro;

e) em paralelo e com resistência no máximo a quarta parte da resistência do galvanômetro. ←

 

18) Em uma associação de terminais A e C há um fusível de resistência elétrica disprezível que suporta uma corrente máxima de 2,5 A entre o pontos A e B. Entre B e C estão associados em paralelo uma lâmpada (ddp nominal de 120 V) com um resistor de resistência elétrrica desconhecida. Quando a lâmpada apresenta brilho normal ela consome uma potência de 60 w. A menor reistência elétrica do resistor desconhecido é:

a) 30Ω

b) 40Ω

c) 70Ω

d) 50Ω

e) 60Ω

 

19) Três resistores R1 = 8 Ohm, R2 = 5, Ohm e R3 = 7 Ohm estão associados em série e ligados a uma fonte ideal de fem igual a 180 V conforme a figura abaixo.

Calcule:

a) a corrente real que passa pelos resistores;

b) a ddp da fonte e de cada resistor quando se usa um amperímetro ideal para medir a corrente;

c) a potência real dissipada pelos reistores;

d) a corrente que passa pelos resistores medida por um amperímetro formado a partir de um galvanômetro com resistência de 0,3 Ohm e resistência shunt de 0,6 Ohm.

e) a ddp nos terminais de cada resistor baseado na corrente medida pelo amperímetro;

f) a ddp nos terminais do resistor R2 medida por um voltimetro de resistência interna 4000 Ohm e considerando a corrente medida por um amperímetro ideal.

 

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Nilson