Geradores - Força Eletromotriz
Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Geradores - Força Eletromotriz com questões de Vestibulares.
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1. (UEA - SIS) A força eletromotriz de determinado gerador é 20 V. Quando conectado a um circuito que lhe requisita uma corrente elétrica de intensidade 2 A, a tensão medida entre seus terminais é de 16 V.
Desse modo, a resistência interna desse gerador é
- 0,5 Ω.
- 1,0 Ω.
- 2,0 Ω.
- 4,0 Ω.
- 8,0 Ω.
Resposta: C
Resolução: Podemos determinar a resistência interna do gerador usando a Lei de Ohm e a Lei de Kirchhoff.
A Lei de Ohm relaciona a tensão (V), a corrente (I) e a resistência (R) de um circuito por meio da equação V = I * R.
No caso do gerador, a tensão medida entre seus terminais é de 16 V, e a corrente elétrica requisitada pelo circuito é de 2 A. No entanto, essa não é a tensão fornecida pelo gerador (força eletromotriz) em si, mas a tensão medida no circuito, que sofre uma queda devido à resistência interna do gerador.
Podemos expressar a tensão medida no circuito (V_medido) em termos da força eletromotriz (f.e.m) e da corrente elétrica (I) através da relação V_medido = f.e.m - I * r, onde r representa a resistência interna do gerador.
Nesse caso, temos a seguinte equação: 16 V = 20 V - 2 A * r.
Isolando a resistência interna (r) na equação, temos:
2 A * r = 20 V - 16 V,
2 A * r = 4 V,
r = 4 V / 2 A,
r = 2 Ω.
2. (UEFS-BA) O gerador elétrico é um dispositivo que fornece energia às cargas elétricas elementares, para que essas se mantenham circulando. Considerando-se um gerador elétrico que possui fem ε = 40,0V e resistência interna r = 5,0 Ω, é correto afirmar que
- a intensidade da corrente elétrica de curto circuito é igual a 10,0A.
- a leitura de um voltímetro ideal ligado entre os terminais do gerador é igual a 35,0V.
- a tensão nos seus terminais, quando atravessado por uma corrente elétrica de intensidade i = 2,0A, é U = 20,0V.
- a intensidade da corrente elétrica que o atravessa é de 5,6A, quando a tensão em seus terminais é de 12,0V.
- ele apresenta um rendimento de 45%, quando atravessado por uma corrente elétrica de intensidade i = 3,0A.
Resposta: D
Resolução:
U = ε - r . i
12 = 40 - 5 . i
12 -40 = -5 . i
-28 = -5 . i
i = 28/5
i = 5,6 A
3. (PUC-SP) Cinco geradores, cada um de f.e.m. igual a 4,5V e corrente de curto-circuito igual a 0,5A, são associados em paralelo. A f.e.m.e a resistência interna do gerador equivalente têm valores respectivamente iguais a:
- 4,5V e 9,0W
- 22,5V e 9,0W
- 4,5V e 1,8W
- 0,9V e 9,0W
- 0,9V e 1,8W
Resposta: C
Resolução: Fonte - Mundo das Exatas
4. (ITAJUBÁ–MG) Uma bateria possui uma força eletromotriz de 20,0V e uma resistência interna de 0,500 ohm. Se intercalarmos uma resistência de 3,50 ohms entre os terminais da bateria, a diferença de potencial entre eles será de:
- 2,50V
- 5,00V
- 1,75 . 10V
- 2,00 . 10V
- um valor ligeiramente inferior a 2,00 . 10V
Resposta: C
Resolução:
5. (Mackenzie-SP) Um sistema de 5 baterias iguais, em série, alimenta um resistor de 10 Ω com uma corrente de 5A ou um resistor de 28 Ω com 2 A. A força eletromotriz e a resistência interna de cada bateria valem:
- 12V e 0,4 Ω
- 12V e 12,0 Ω
- 60V e 2,0 Ω
- 6V e 1,0 Ω
- 9V e 1,0 Ω
Resposta: B
Resolução: Fonte: https://fisicaevestibular.com.br/ Eeq=5E — req=5r — com R=10Ω e com i=5A — Req=U/i — 10 + 5r=5E/5 — 5E=25r + 50
( I ) — com R=28Ω e com i=2A — Req=U/i — 28 + 5r=5E/2 — 10r + 56=5E
( II ) — igualando I com II — 25r + 50=10r + 56 — r=6/15 — r=0,4Ω — E=12V — R- A
06. (UFAL) Comumente denomina-se gerador qualquer aparelho no qual a energia química, mecânica ou de outra natureza é transformada em energia elétrica. A curva característica é o gráfico que relaciona a intensidade de corrente i no gerador com a diferença de potencial (ddp) U entre seus terminais. Considerando que o gráfico a seguir representa a curva característica de um gerador hipotético, qual a intensidade da corrente de curto-circuito desse gerador?
- 0,15 A.
- 1,5 A.
- 15 A.
- 30 A.
- 32 A
Resposta: C
Resolução:
07. (UERJ) Observe o gráfico, que representa a curva característica de operação de um gerador:
Com base nos dados, a resistência interna do gerador, em ohm, é igual a:
- 1,0
- 3,0
- 4,0
- 6,0
Resposta: B
Resolução:
08. (ACAFE) Para garantir a manutenção elétrica preventiva de um automóvel, uma pessoa deseja substituir a bateria (gerador de f.e.m.) do mesmo. O manual de funcionamento apresenta um diagrama V (voltagem) X i (corrente) mostrando a curva característica do gerador em questão.
A alternativa correta que mostra os valores de fem, em volts, e resistência interna, em ohm, da bateria é:
- 10 e 1
- 12 e 5
- 12 e 0,5
- 12 e 1
Resposta: C
Resolução:
09. (FAMEMA) Um potenciômetro foi construído utilizando-se dois fios resistivos ôhmicos, paralelos, de mesmo comprimento e mesma resistência elétrica. Os fios são tocados por um contato móvel, de resistência desprezível, que desliza perpendicularmente aos fios, tornando todo o conjunto um potenciômetro. Este potenciômetro está ligado a um gerador de 100 V e a um amperímetro, ambos ideais.
Quando o contato móvel do potenciômetro se encontra na posição indicada na figura, o amperímetro indica a passagem de uma corrente elétrica de 5 A.
Individualmente, cada um dos fios resistivos que constituem o potenciômetro apresenta, entre seus extremos, a resistência elétrica de
- 80 Ω.
- 40 Ω.
- 20 Ω.
- 100 Ω.
- 60 Ω.
Resposta: A
Resolução:
10. (AFA) A figura abaixo ilustra dois resistores de imersão dentro de recipientes termicamente isolados e com capacidades térmicas desprezíveis, contendo as mesmas quantidades de água. Os resistores R1 e R2 estão ligados, respectivamente, a uma associação de geradores em série e em paralelo.
Os valores das resistências elétricas de R1 e R2 foram ajustados adequadamente de tal forma que cada associação de geradores transfere a máxima potência a cada um dos resistores.
Despreze a influência da temperatura na resistência elétrica e no calor específico da água e considere que todos os geradores apresentem a mesma fem e a mesma resistência interna.
Fecha-se simultaneamente as chaves Ch1 e Ch2 e, após 5 min, verifica-se que a variação de temperatura da água no recipiente 1 foi de 20 ºC.
Nesse mesmo intervalo, a água no recipiente 2 apresenta uma variação de temperatura, em ºC, igual a
- 5
- 10
- 15
- 20
Resposta: D
Resolução: