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aula 32

Capacitores

Lei Generalizada de Ohm

\[i=\frac{\sum \varepsilon \,\sum \varepsilon '}{\sum R}\]

1ª Lei de Kirchhoff: Lei dos Nós

  • Conservação das cargas elétricas.

“A soma das intensidades das correntes que chegam ao nó é igual à soma das correntes que saem do mesmo nó.”

\[\sum {{i}_{chegam}}\ \text{= }\!\!~\!\!\text{ }\ \sum {{i}_{saem}}\]

2ª Lei de Kirchhoff: Lei das Malhas

  • Conservação da energia.

“Em qualquer malha de um circuito, a soma das tensões é nula.”

\[\sum{\text{U}\ \text{=}\ \text{0}}\]
EXERCÍCIOS PROPOSTOS

(MACKENZIE) Em um circuito elétrico simples há duas baterias ε₁ e ε₂, acopladas em série a um resistor de resistência R e a um amperímetro ideal, que acusa 6,0 A quando as baterias funcionam como geradores em série. Ao se inverter a polaridade da bateria ε₁, o amperímetro passa a indicar a corrente elétrica de intensidade 2,0 A, com o mesmo sentido de antes da inversão. Conhecendo-se ε₂ = 24 V, no cálculo de ε₁, em volt, encontra-se

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01

(ESPCEX (AMAN)) O desenho abaixo representa um circuito elétrico composto por resistores ôhmicos, um gerador ideal e um receptor ideal.

A potência elétrica dissipada no resistor de 4 Ω do circuito é:

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02

(ESC. NAVAL) Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um circuito contendo dois geradores idênticos, sendo que cada um deles possui força eletromotriz de 10 V e resistência interna de 2,0 Ω. A corrente I, em amperes, medida pelo amperímetro ideal e a ddp, em volts, medida pelo voltímetro ideal, valem, respectivamente:

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03

(UERN) A resistência  na associação de resistores a seguir é igual a

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04

(UDESC) De acordo com a figura, os valores das correntes elétricas i₁, i₂ e i₃ são, respectivamente, iguais a:

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05

(ESC. NAVAL) Observe a figura a seguir.

Até o instante da abertura da chave CH, o circuito representado na figura acima se encontrava em regime permanente. Desde o instante da abertura da chave até a lâmpada se apagar completamente, observa-se que a energia armazenada no capacitor de capacitância 2,0F, sofre uma variação de 0,25J. Considerando a lâmpada como uma resistência R, qual é o valor de R, em ohms?

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06

(UFMG) Observe este circuito, constituído de três resistores de mesma resistência R; um amperímetro A; uma bateria ε; e um interruptor S:

Considere que a resistência interna da bateria e a do amperímetro são desprezíveis e que os resistores são ôhmicos.

Com o interruptor S inicialmente desligado, observa-se que o amperímetro indica uma corrente elétrica I.

Com base nessas informações, é correto afirmar que, quando o interruptor S é ligado, o amperímetro passa a indicar uma corrente elétrica:

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07

(PUCCAMP) No circuito elétrico representado no esquema a seguir, as fontes de tensão de 12 V e de 6 V são ideais; os dois resistores de 12 ohms, R₁ e R₂, são idênticos; os fios de ligação têm resistência desprezível.

Nesse circuito, a intensidade de corrente elétrica em R₁ é igual a

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08

(UEFS BA)  Para um circuito elétrico incluindo vários percursos fechados, é necessária a aplicação de regras especiais para a sua resolução.

Com base nos conhecimentos sobre Eletrodinâmica, é correto afirmar:

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09

(UFPE) A corrente i através do resistor R₁ no circuito abaixo é 400 mA.

Calcule a diferença de potencial, VB – VA, entre os pontos B e A.

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10

EXERCÍCIOS EXTRAS

(UEFS BA) Para um circuito elétrico incluindo vários percursos fechados, é necessária a aplicação de regras especiais para a sua resolução.

Com base nos conhecimentos sobre Eletrodinâmica, é correto afirmar:

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01

(PUC RJ) Um circuito é formado por fios condutores perfeitos; duas baterias de V = 1,20 V; e duas resistências de R = 2,00 k Ω, como na figura. Calcule a potência total dissipada pelas resistências em mW.

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02

(UFES) É possível determinar a f.e.m. (força eletromotriz) de uma bateria ideal por meio do conhecimento da f.e.m. V₀ de outra bateria ideal. Para se conseguir isso, montam-se dois circuitos bem simples, como os indicados na figura abaixo, e medem-se, com o amperímetro A, a intensidade e o sentido das correntes elétricas, nos dois casos. Verifica-se que as correntes medidas têm os sentidos indicados na figura.

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03

(IME RJ)  

A figura acima mostra um circuito elétrico composto por resistências e fontes de tensão. Diante do exposto, a potência dissipada, em W, no resistor de 10 Ω do circuito é

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04

(UEM PR) Assinale o que for correto.

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05

Instrução: Sempre que for necessário utilizar valores dos módulos da aceleração da gravidade na superfície da Terra ou da velocidade da luz no vácuo, considere esses valores como 9,80 m/s² e 3,00.10⁸ m/s, respectivamente.

(UFRGS) Observe o segmento de circuito.

No circuito, V\(_A\) = –20 V e V\(_B\) = 10 V são os potenciais nas extremidades

A e B; e R₁ = 2 kΩ, R₂ = 8 kΩ e R₃ = 5 kΩ são os valores das resistências elétricas presentes. Nessa situação, os potenciais nos pontos a e b são, respectivamente,

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06

(ESPCEX) Em um circuito elétrico, representado no desenho abaixo, o valor da força eletromotriz (fem) do gerador ideal é E = 1,5 V, e os valores das resistências dos resistores ôhmicos são

R₁ = R₄ = 0,3 Ω, R₂ = R₃ = 0,6 Ω e R₅ = 0,15 Ω. As leituras no voltímetro V e no amperímetro A, ambos ideais, são, respectivamente,

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07

(UEM PR) Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.

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08

(UNIFOR CE) Em qualquer circuito de malhas múltiplas, as Leis de Kirchhoff dos Nós e das Malhas, estabelecem respectivamente que a soma das correntes que chegam a um nó, é igual a soma das correntes que dele saem e a soma algébrica das forças eletromotrizes em uma malha é igual à soma algébrica das quedas de potencial.

De acordo com estes enunciados, podemos concluir que

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09

(UPE) Um circuito com duas malhas contém duas fontes de tensão constante E₁ = E₂ = 14 V e três resistores R₁ = 1,0 ohm, R₂ = 3,0 ohms e R = 1,0 ohm, conforme mostrado na figura a seguir:

Analise as seguintes proposições:

I. A corrente que passa pelo resistor R₁ vale 6A.

II. O sentido da corrente que passa pelo resistor R₂ é da esquerda para a direita.

III. A potência dissipada no resistor R₂ vale 12 W.

IV. O sentido da corrente que passa pelo resistor R é de cima para baixo.

Estão CORRETAS

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(EMESCAM ES) Os equipamentos eletromédicos são de uso cada vez mais frequente no ambiente hospitalar. Particularmente na sala de cirurgia, o paciente é conectado a inúmeros deles, pois são muito úteis ao anestesiologista e à equipe cirúrgica. O risco de acidentes elétricos em pacientes anestesiados aumentou consideravelmente nos últimos anos, e são descritos em várias estatísticas, com maior ou menor incidência. O Bisturi elétrico é um equipamento que, a partir da energia elétrica alternada comum de baixa frequência (60 Hz), gera correntes elétricas de altíssimas frequências e voltagens elevadas e pode ser usada na modalidade coagulação ou na de corte.

Para entender o funcionamento de um circuito elétrico, considere o circuito de corrente contínua abaixo com três fontes, cada uma com tensão de 100 Volts e seis resistores de resistências iguais a 20 Ohms. Podemos afirmar que as correntes indicadas na figura valem respectivamente:

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(UFG GO) Em 1963, Alan L. Hodgkin e Andrew F. Huxley ganharam o prêmio Nobel de Medicina, pela criação de um modelo fenomenológico que considera a membrana celular de um axônio como um capacitor em paralelo com canais iônicos. Em uma versão simplificada desse modelo, o transporte dos íons Na⁺ e K⁺ através da membrana de uma célula nervosa pode ser descrito pelo diagrama do circuito elétrico representado na figura abaixo.

Dados

V\(_{Na}\) = 47 mV

V\(_K\) = 73 mV

R\(_{Na}\) /R\(_K\) = 39

Cada ramo do circuito representa a contribuição de uma espécie de íons para a corrente total. Através da membrana pode haver uma corrente capacitiva, que depende da capacitância C\(_m\). O equilíbrio dinâmico da membrana ocorre quando a corrente total é nula e o capacitor está completamente carregado. Considerando a situação de equilíbrio,

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12

(UFPE) A corrente i através do resistor R₁ no circuito abaixo é 400 mA.

Calcule a diferença de potencial, V\(_B\) – V\(_A\), entre os pontos B e A.

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13

(UNIFOR CE) Considere o circuito elétrico esquematizado abaixo e os valores indicados nos elementos constituintes.

Nesse circuito é correto afirmar que a

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14

(UEPG PR) A respeito de circuitos, que são redes constituídas por componentes elétricos, assinale o que for correto.

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15

(UEM PR) Qual o sentido e a intensidade da corrente elétrica que passa no resistor de 4,0 Ω?

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16

(UFPE) Determine o valor do resistor R, em ohms, para que a corrente no circuito abaixo seja de 0,5 A.

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17

(UFU MG) Considere o trecho de um circuito elétrico apresentado abaixo, contendo um resistor R, um gerador de força eletromotriz  e um fio ideal AB.  Os pontos A, C e D não se ligam diretamente no circuito.

É correto afirmar que:

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18

(UFSCar SP) Considere o circuito da figura abaixo, onde estão associadas três resistências (R₁, R₂ e R₃) e três baterias (E₁, E₂, E₃) de resistências internas desprezíveis:

Um voltímetro ideal colocado entre Q e P indicará:

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19

(FUVEST SP) Considere o circuito da figura, onde E = 10V e R = 1.000Ω.

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