Questão 01 sobre Associação de Geradores e Potência de Gerador: (UFU) O circuito elétrico (fg. 1) é utilizado para a determinação da resistência interna r e da força eletromotriz e do gerador. Um resistor variável R (também conhecido como reostato) pode assumir diferentes valores, fazendo com que a corrente elétrica no circuito também assuma valores diferentes para cada valor escolhido de R.
Ao variar os valores de R, foram obtidas leituras no voltímetro V e no amperímetro A, ambos ideais, resultando no gráfico (fg. 2).
Com base nessas informações, assinale a alternativa que corresponde aos valores corretos, respectivamente, da resistência interna e da força eletromotriz do gerador.
a) 2 Ω e 7 V.
b) 1 Ω e 4 V.
c) 3 Ω e 12 V.
d) 4 Ω e 8 V.
Questão 02. (Ufscar) Com respeito aos geradores de corrente contínua e suas curvas características U × i, analise as afirmações seguintes:
I. Matematicamente, a curva característica de um gerador é decrescente e limitada à região contida no primeiro quadrante do gráfico.
II. Quando o gerador é uma pilha em que a resistência interna varia com o uso, a partir do momento em que o produto dessa resistência pela corrente elétrica se iguala à força eletromotriz, a pilha deixa de alimentar o circuito.
III. Em um gerador real conectado a um circuito elétrico, a diferença de potencial entre seus terminais é menor que a força eletromotriz.
Está correto o contido em
a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.
Questão 03. (Mackenzie) No circuito a seguir, a corrente que passa pelo amperímetro ideal tem intensidade 2 A. Invertendo a polaridade do gerador de f.e.m. E2, a corrente do amperímetro mantém o seu sentido e passa a ter intensidade 1 A. A f.e.m.
E2 vale:
a) 10 V
b) 8 V
c) 6 V
d) 4 V
e) 2 V
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Nos circuitos de corrente contínua, constituídos por baterias, resistores e capacitores, diversamente combinados, os valores de tensão e corrente elétricas nos ramos podem ser calculados de acordo com as Regras de Kirchhoff:
– Quando se percorre uma malha fechada de um circuito, as variações de potencial têm uma soma algébrica que é igual a zero.
– Em qualquer nó do circuito, onde a corrente se divide, a soma das correntes que fluem para o nó é igual à soma das correntes que saem do nó.
(Adaptado de Paul Tipler. Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC. p. 145)
Questão 04 sobre Associação de Geradores e Potência de Gerador: (Puccamp) Um circuito e constituído por um gerador (E, r), e dois resistores R1 = 10 Ω e R2 = 15 Ω, conforme esquema a seguir.
Sabendo que a intensidade i1 da corrente em R1 vale 0,60 A, as correntes no gerador e no resistor R2 têm intensidades, em amperes, respectivamente de
a) 0,80 e 0,20
b) 1,0 e 0,40
c) 1,2 e 0,60
d) 1,6 e 1,0
e) 2,0 e 1,4
Questão 05. (UFF) Para determinar a resistência interna r de uma pilha, de força eletromotriz E = 1,50V, um estudante monta o circuito adiante. Ele utiliza um resistor de resistência R, um voltímetro V e um amperímetro A.
Com a chave S fechada na posição (1), o voltímetro e o amperímetro fornecem, respectivamente, as seguintes leituras:
1,45V e 0,50 A.
Considerando o voltímetro e o amperímetro como sendo ideais e a resistência dos fios conectores desprezível:
a) calcule a resistência interna r da pilha;
b) calcule a resistência R;
c) faça uma previsão de qual será a leitura no voltímetro quando a chave S estiver aberta, justificando sua resposta;
d) determine as leituras no amperímetro e no voltímetro quando a chave S estiver fechada na posição (2).
Questão 06. (UERJ) Uma lanterna funciona com duas pilhas iguais de 1,5 V ligadas em série e uma lâmpada que consome 0,6 W quando submetida a uma tensão de 3 V. Ao ligarmos a lanterna, a tensão aplicada sobre a lâmpada vale 2,5 V.
A resistência interna, em ohms, de cada pilha, tem o valor de:
a) 1,5
b) 1,8
c) 3,0
d) 5,0
Questão 07 sobre Associação de Geradores e Potência de Gerador: (Ufsm) No circuito da figura a seguir, a corrente no resistor R2 é de 2A. O valor da força eletromotriz da fonte E é, em V:
a) 6
b) 12
c) 24
d) 36
e) 48
Questão 08. (UFRJ) O circuito da figura a seguir é formado por duas baterias idênticas e ideais B1 e B2, dois amperímetros A1 e A2com resistências internas nulas e uma chave C. Quando a chave está aberta, a corrente indicada em ambos os amperímetros vale 2,0 A. Considere os fios de ligação com resistência desprezível.
Calcule a corrente indicada em cada um dos amperímetros quando a chave C estiver fechada.
Questão 09. (UEPG) Sobre o circuito esquematizado a seguir, de uma lanterna comum, de uso geral, considerando que ela tem três pilhas de força eletromotriz igual, com 1,5 Volts cada uma, assinale o que for correto.
(01) A resistência interna dessa associação de três geradores (pilhas) é igual à do gerador de maior resistência interna.
(02) A força eletromotriz dessa associação de três geradores (pilhas) é igual à soma das forças eletromotrizes dos geradores (pilhas) individuais.
(04) As pilhas dessa lanterna são geradores cuja energia é retirada da reação química dos elementos que os compõem.
(08) O esgotamento das pilhas de uma lanterna como essa significa que a resistência delas aumentou a ponto de reduzir a valores desprezíveis a corrente que passa pelos circuitos externos a elas.
(16) A explicação para o fato de que, quando mantida ligada, depois determinado tempo a lanterna deixa de iluminar está em que a força eletromotriz de seus geradores (pilhas) diminui até o esgotamento de toda a energia.
Questão 10 sobre Associação de Geradores e Potência de Gerador: (UFF) Uma bateria B, de força eletromotriz ε =12V e resistência interna r desconhecida, é conectada a um circuito elétrico que contém um resistor de resistência R = 3,5Ω e uma chave S. Dados:
calor específico da água = 1,0 cal/g °C
1,0J = 0,24 cal
Com o resistor imerso em 240g de água, a chave S é ligada, permitindo que o circuito seja atravessado por uma corrente elétrica de intensidade igual a 3,0A.
Considerando que não há dissipação de energia nos fios de ligação e que a energia liberada no resistor é utilizada integralmente para aquecer a água, determine:
a) a resistência interna da bateria;
b) a d.d.p. nos terminais da bateria;
c) a potência útil e a eficiência do gerador;
d) a energia absorvida pela água durante os 10 min que sucedem à ligação de S;
e) a variação da temperatura da água 10 min após S ser ligada.
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Gabarito com as respostas do simulado de Física com 10 exercícios sobre Associação de Geradores e Potência de Gerador:
01. c;
02. e;
03. a
04. b;
05. a) r = 0,10 W
b) R = 2,90 W
c) 1,50 V
d) 15 A e 0 V
06. a;
07. d
08. i1 = 1,0 A
i2 = 2,0 A
09. 14;
10. a) 0,50 Ω
b) 10,5 V
c) P = 31,5 W rendimento = 88%
d) 1,89 × 104 J
e) 19°C
Doutorando em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Mestre em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Pós-Graduado em Metodologia do Ensino de Biologia e Química – FAEL
Licenciado em Ciências Biologias – IFMT/Campus Juína