Eletrodinâmica

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Eletrodinâmica
Resumo Teórico
Intensidade Da Corrente Elétrica
i
q
t
n e
t
i imi
m
m
t 0
= =
×
=
®
D
D D
D
1 Corrente contínua: i = im
Velocidade média dos elétrons da corrente em um condutor metálico:
v
i
N A e m =
× ×
Potência
P = i.U
Energia
E = P × Dt = i ×U× Dt Unidades: [P] = W : [Dt] = s então [E] = J ou
[P] = kW ; [Dt] = h então [E] = kWh
Leis de Ohm
U R iR
A
= ×
= r×l onde r = resistividade
Lei de Joule
Q
1
J
= ×P × Dt
Equação do chuveiro
P = d.Z.c.Dq ou d.Z.c.Dq =
1
J
U
R
2
×
Geradores
UG = E – r.i
hG =
U
E
G
PtotG = E.i
Pútil máx =
E
4 r
2
×
1
PdissG = r.i2
icc =
E
r
PútilG = UG.i
Potência Útil Máxima no gerador acontece quando:
i
i
2
E
2r
U
E
2
R r
50%
cc
G
= =
=
=
h =
Associação em série emparalelo
Resistores RS = R1 + R2 + R3 + .....
1
R
1
R
1
R
.....
P 1 2
= + +
Geradores idênticos ES = n.E EP = E e r
r
n P =
(n = nº de geradores) rS = n.r
Receptor Elétrico (Motor elétrico)
U’rec = E’ + r’.i Pútil rec = E’.i motor bloqueado Urec = r’.i
Ptot rec = U’rec.i Pdiss rec = r’.i2 hrec
E'
Urec
=
Lei de Ohm- Pouillet
i
E – E'
R
=
S S
S
Lei de Ohm Generalizada
VA– VB = S E + iS R
Leis de Kirchhoff
1.a S i = 0
2.a S U = 0
Ponte de Wheatstone
R1.R3 = R2.R4
2
Exercícios
01. (Unicamp-2000) Um escritório tem dimensões iguais a 5m x 5m x 3m e possui paredes bem isoladas.
Inicialmente a temperatura no interior do escritório é de 25ºC. Chegam então 4 pessoas que nele
trabalham, e cada uma liga seu microcomputador. Tanto uma pessoa como um microcomputadordissipam em média 100 W cada na forma de calor. O aparelho de ar-condicionado instalado tem a
capacidade de diminuir em 5ºC a temperatura do escritório em meia hora, com as pessoas presentes e
os micros ligados.A eficiência do aparelho é de 50%. Considere o calor específico do ar igual
a 1000 J/(kg.ºC) e sua densidade igual a 1,2 kg/m3.
a. Determine a potência elétrica consumida peloaparelho de ar condicionado.
b. O aparelho de ar condicionado é acionado automaticamente quando a temperatura do ambiente
atinge 27ºC, abaixando-a para 25ºC. Quanto tempo depois da chegada das pessoas no escritório o
aparelho é acionado?
02. (VUNESP-2000) Dois resistores, um de 10W e outro de 20W , estão
ligados a uma bateria de f.e.m. e e resistência interna desprezível , como
mostra a figura. Sea corrente que passa pelo circuito for igual a 0,6 A, o
valor da f.e.m. e , em volts, será igual a:
a. 04
b. 06
c. 18
d. 36
e. 50
03. (FUVEST-2000) Considere a montagem
abaixo, composta por 4 resistores iguais R,
uma fonte de tensão F, um medidor de
corrente A, um medidor de tensão V e fios
de ligação. O medidor de corrente indica
8,0 A e o de tensão 2,0V. Pode-se afirmar
que apotência total dissipada nos 4
resistores é, aproximadamente, de:
a. 08 W
b. 16 W
c. 32 W
d. 48 W
e. 64 W
04. (FUVEST-2000) Um certo tipo de lâmpada incandescente
comum, de potência nominal 170W e tensão nominal 130V,
apresenta a relação da corrente (I), em função da tensão (V),
indicada no gráfico abaixo. Suponha que duas lâmpadas (A e
B), desse mesmo tipo, foram utilizadas, cada uma, durante1
hora, sendo
a. em uma rede elétrica de 130V
b. em uma rede elétrica de 100V
Ao final desse tempo, a diferença entre o consumo de energia elétrica das duas lâmpadas, em
watt.hora (Wh), foi aproximadamente de:
3
10W 20W
e
F
– +
A
8.0 A
V
2.0 V
R
R
R
R
80 100 130 150
V(V)
1,0
1,1
1,2
1,3
I (A)
a. 0 Wh
b. 10 Wh
c. 40 Wh
d. 50 Wh
e. 70 Wh
05. (FUVEST-99) No circuitoabaixo, os resistores R1 e R2 têm resistência R e a bateria tem tensão V. O
resistor R3 tem resistência variável entre os valores O e R
O gráfico mostra qualitativamente a variação da potência P, dissipada em um dos elementos do
circuito, em função do valor da resistência de R3. A curva desse gráfico só pode representar a
a. potência dissipada no resistor R1
b. potência dissipada no...
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