Questões de Física - Resistores e Potência Elétrica para Concurso

Em uma incubadora neonatal hospitalar, a temperatura deve ser mantida constante através de uma resistência elétrica de aquecimento. Visto que o ambiente na enfermaria é mantido à temperatura constante de 23 ºC, e o ambiente da incubadora deve ser mantido a 37 ºC, a incubadora perde 6,0 kJ de energia térmica por minuto, onde 1 kJ = 10³ J. Supondo que a resistência elétrica de aquecimento vale 100 Ω, calcule de quanto deve ser a corrente elétrica na resistência, de modo que o calor produzido pela resistência compense as perdas térmicas da incubadora. Considere que toda energia elétrica na resistência é convertida em calor para a incubadora.

Exames de bioimpedância têm sido utilizados para estimar o percentual de massa magra de indivíduos. Essencialmente, o equipamento mede a resistência elétrica entre dois pontos do corpo humano. Em um dado exame deste tipo, os eletrodos utilizados têm uma área A = 1,5 cm² , com a distância entre eles d = 10 cm. Sabendo que o resultado da medição foi 80 Ω e considerando que a corrente elétrica entre os eletrodos segue ao longo de um cilindro de comprimento d e área de seção transversal A, calcule a resistividade elétrica do tecido humano envolvido nesta medição.

O resistor ôhmico mostrado a seguir possui faixas verticais da esquerda para a direita, respectivamente, nas cores cinza, preto, marrom e dourado. Este código de cores indica que a sua resistência elétrica vale 800 Ω. Dez resistores idênticos a este são associados em paralelo. A corrente elétrica total que atravessa essa associação de resistores é igual a 2 mA, onde 1 mA = 10⁻³ A. A potência elétrica total dissipada pela associação de resistores devido ao efeito Joule vale (1 mW = 10−3 W):

Foram associados em série seis capacitores iguais e a capacitância equivalente dessa associação é de 1,5 µF. Em seguida, foram associados quatro desses capacitores em paralelo a uma tensão de 100,0 V.
A energia potencial elétrica dessa nova associação, em J, é de aproximadamente

O sistema de alimentação de água de um prédio residencial possui reservatórios no subsolo que recebem água da concessionária e bombeiam para os reservatórios no ponto mais alto do edifício; a gravidade se encarrega da distribuição para as unidades residenciais.               O sistema de bombeamento é composto por bombas centrífugas para água que impulsionam a vazão necessária através de tubulações até os reservatórios superiores.              Suponha que, para um prédio em construção, necessite-se transferir uma vazão de água de 40L/s do subsolo até o topo do edifício a 60m de altura:             dispõe-se de várias bombas iguais que transportam cada uma 20L/s de água a uma altura de 30m.                       Podem-se associar as bombas da mesma maneira que se associam resistências elétricas:             em paralelo e em série, sendo que as leis na associação de bombas são iguais às leis da associação de resistências.                   Pode-se considerar que a vazão se comporta como a corrente elétrica e a altura comporta-se como a tensão.       Assim, para realizar o bombeamento, serão necessárias, no mínimo,