Questões de Vestibular Sobre resistores e potência elétrica em física

Com fios ideais, três resistores idênticos de 3,0  e uma bateria de 3,0 V, sem resistência interna, podem-se montar circuitos elétricos que dissipam energia.
Calcule, em W, a maior potência dissipada possível de ser dissipada com esses componentes.

As instalações elétricas das residências geralmente subdividem a rede elétrica geral em redes menores para não haver sobrecarga. A potência total é dividida em redes menores com potência máxima de 1 000 W. Considere que os aparelhos indicados no quadro são distribuídos em sub-redes que agrupam apenas equipamentos ligados às tomadas e os objetos ligados apenas para a iluminação.

O número de sub-redes necessárias e o valor da potência, em watt, em cada uma das sub-redes são

Assim como nas usinas hidrelétricas, em uma série de dispositivos que fazem parte do nosso cotidiano, podemos perceber transformações de um tipo de energia em outro. São exemplos de equipamentos que promovem transformações de energia: chuveiros elétricos, baterias de carros, aquecedores e ventiladores.
Dentre os equipamentos citados, aquele que transforma energia elétrica em energia mecânica é o(a)

“Vivi por 34 anos sob o jugo do chuveiro elétrico. Ah, lastimável invento! Já gastei mais de uma crônica amaldiçoando seus fabricantes; homens maus, que ganham a vida propagando a falácia da temperatura com pressão, quando bem sabemos que, na gélida realidade dos azulejos, ou a água sai abundante e fria, ou é um fiozinho minguado e escaldante, sob o qual nos encolhemos, cocuruto no Saara e os pés na Patagônia, sonhando com o dia em que, libertos das inúteis correntes (de elétrons), alcançaremos a terra prometida do aquecimento central

.” PRATA, Antonio. Felicidade sim. http://www1.folha.uol. com.br/fsp/cotidian/12078-felicidade-sim.shtml. Folha de São Paulo, quarta-feira, 30 de novembro de 2011.

Considere que a chave seletora (inverno/verão) de um chuveiro elétrico se mantenha inalterada. Optando por “água abundante e fria” em detrimento de “um fiozinho minguado e escaldante”, ou seja, aumentando a vazão de água no chuveiro elétrico, pode-se afirmar que a potência elétrica do chuveiro _________ e a diferença de potencial _________.

INSTRUÇÃO: Responder às questão com base na situação apresentada a seguir.

Desde julho de 2016, as lâmpadas incandescentes comuns deixaram de ser comercializadas em território nacional. Alinhada a atitudes sustentáveis, a proibição de venda dessas lâmpadas visa aumentar a utilização de equipamentos com maior eficiência energética.

Em um mesmo intervalo de tempo, a observação do efeito Joule na lâmpada de LED é _________ do que na lâmpada halógena. Além disso, a porcentagem de conversão de energia elétrica em energia _________ é maior na lâmpada de LED do que na halógena.

Em uma residência, substitui-se um chuveiro elétrico de potência igual a 4500 W por outro de potência igual a 6000 W. Apesar de a Diferença de Potencial (ddp) ser a mesma, deve-se redimensionar o circuito do chuveiro e os fusíveis ou disjuntores.
Qual a porcentagem, aproximadamente, de aumento do consumo de energia do chuveiro em kWh?

Um chuveiro elétrico que funciona em 220 V possui uma chave que comuta entre as posições “verão” e “inverno”. Na posição “verão”, a sua resistência elétrica tem o valor 22 Ω, enquanto na posição “inverno” é 11 Ω. Considerando que na posição “verão” o aumento de temperatura da água, pelo chuveiro, é 5 °C, para o mesmo fluxo de água, a variação de temperatura, na posição “inverno”, em °C, é

Uma bateria de tensão ܸV e resistência interna R_i ܴé ligada em série com um resistor de resistência ܴR.O esquema do circuito está apresentado na figura. A potência dissipada pelo resistor R é dada por

Um grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergulhou o resistor de um aquecedor elétrico, ligado a uma fonte de tensão de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e verificaram que, em 2 minutos, a temperatura variou de 20°C a 80°C. A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico apresentado na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida à água em função do instante t, a partir do mergulho do resistor na água, em minutos.

Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água aquecida são, respectivamente, iguais a:

Dados

• 1 cal = 4 J

• calor específico da água = 1 cal/g °C

Tendo em vista a Lei Federal 13290/2016, que "Torna obrigatório o uso, nas rodovias, de farol baixo aceso durante o dia e dá outras providências...", um estudante de ensino médio está propondo um circuito para um carro elétrico. Nesse veículo, o motorista liga lâmpadas resistivas e motor simultaneamente, evitando, assim, uma infração de trânsito de gravidade média na qual ele estaria sujeito, ainda, ao pagamento de multa no valor de R$ 85,13. Das seguintes alternativas, qual permite ligar simultaneamente o motor e as lâmpadas na condição de máxima potência de funcionamento do sistema? 

Seja uma carga elétrica colocada em repouso em uma determinada região. Considere as seguintes afirmações: I - Na presença unicamente de um campo elétrico, a carga se moverá na direção paralela a esse campo. II - Na presença unicamente de um campo magnético, a carga se moverá na direção perpendicular a esse campo. III - Na presença de uma diferença de potencial elétrico, a carga irá se mover necessariamente no sentido do maior para o menor potencial. Marque a única alternativa correta

Quatro resistores idênticos, de resistência R, estão ligados a uma bateria de 12 V. Pela bateria, flui uma corrente I = 12 mA. A resistência R de cada resistor, em kΩ, é

Para realizar um tratamento deve-se dar um banho num paciente com água a 37ºC. Utiliza-se nesse procedimento um chuveiro elétrico de resistência 22Ω, ligado a uma rede de 220V. (Considere para efeitos de cálculo, o calor específico da água c ≅ 4J/gºC, a densidade da mesma ρ = 1kg/litro e que toda a energia dissipada na resistência seja convertida em calor).

Sabendo-se que a temperatura ambiente é de 27ºC, a vazão, em mililitros/s, que esse chuveiro deverá ter nessas condições, é:

• Determine o volume de água, em litros, que deve ser colocado em um recipiente de paredes adiabáticas, onde está instalado um fio condutor de cobre, com área de secção reta de 0,138mm² e comprimento 32,1m, enrolado em forma de bobina, ao qual será ligada uma fonte de tensão igual a 40V, para que uma variação de temperatura da água de 20K seja obtida em apenas 5 minutos. Considere que toda a energia térmica dissipada pelo fio, após sua ligação com a fonte, será integralmente absorvida pela água. Desconsidere qualquer tipo de perda.

Dado: resistividade elétrica do cobre = 1,72.10^-8Ω.m

Uma pessoa utiliza um ferro elétrico de 1.000 W de potência, seis dias por semana, 30 min por dia. Qual será sua economia aproximada, em porcentagem, por semana, se passar a utilizar o ferro por 2 h e apenas um dia na semana?

Um circuito é formado por quatro resistores de resistência R = 1,0 Ω conectados a uma bateria de voltagem ΔV= 1,0 V, como mostrado na Figura.

Calcule, em watts, a potência dissipada na forma de calor por este circuito.

Uma diferença de potencial V é aplicada a um resistor de resistência R. A potência dissipada nesse resistor é P. Ao dobrar a resistência e triplicar a diferença de potencial, a nova potência dissipada será:

Sejam os cinco resistores mostrados na figura. Suas resistências são respectivamente R₁ = 1,0 Ω, R₂ = 1,0 Ω, R₃ = 1,0 Ω, R₄ = 3,0 Ω e R₅ = 4,0 Ω. Para fazer a corrente do circuito atingir o menor valor possível, corta-se o fio imediatamente à esquerda de um dos resistores. Qual deve ser esse resistor?

Em um circuito elétrico, uma lâmpada com resistência de 1,0 kΩ está colocada em série com uma bateria de 12 V e com um conjunto de N resistores idênticos, cada um com resistência de 6 kΩ, colocados paralelos entre si.

Nessas condições, a lâmpada consome 40% do total da potência fornecida pela bateria. Qual é o número N de resistores?

Quatro estudantes recém-aprovados no vestibular se mudam para um apartamento antigo, cuja tensão elétrica é de 110 V. Em sua primeira semana de aula resolvem fazer um lanche com os colegas e ligam ao mesmo tempo três aparelhos elétricos: uma torradeira de 770 W, uma cafeteira de 660 W e um forno elétrico de 1320 W. Porém, ao ligarem todos os aparelhos juntos, o fusível de proteção do apartamento queimou, pois eles não sabiam que a corrente elétrica máxima suportada pelo fusível era de 20 A. Qual é o percentual de corrente a mais que fez o fusível queimar?