Exercícios sobre receptores elétricos
Estes exercícios sobre receptores elétricos envolvem situações diversas sobre esses dispositivos que transformam a energia elétrica em outras formas de energia.
(UFRGS) O circuito a seguir representa três pilhas ideais de 1,5 V cada uma, um resistor R de resistência elétrica 1 Ω e um motor, todos ligados em série. (Considere desprezível a resistência elétrica dos fios de ligação do circuito).
A tensão entre os terminais A e B do motor é 4,0 V. Qual é a potência elétrica consumida pelo motor?
a) 0,5 W
b) 1,0 W
c) 1,5 W
d) 2,0 w
e) 2,5 W
(Epusp) Um motor, atravessado por corrente i = 10 A, transforma a potência elétrica P = 80 W em potência mecânica. A força contraeletromotriz do motor:
a) depende da resistência interna do motor
b) é 8,0 V
c) depende do rendimento do motor
d) depende da rotação do motor
e) n.d.a.
(Uece) Um motor elétrico disponibiliza 400 W de potência e consome 0,8 kWh de energia durante uma determinada realização de trabalho. A eficiência do motor nesse processo é
a) 50%
b) 80%
c) 40%
d) 100%
(AFA – adaptada) Um gerador fornece a um motor uma ddp de 440 V. O motor tem resistência interna de 25 Ω e é percorrido por uma corrente elétrica de 400 mA. A força contraeletromotriz do motor, em volts, é igual a:
a) 375
b) 400
c) 415
d) 430
e) 450
Um motor elétrico apresenta uma resistência interna de 20 Ω e quando está conectado a uma tomada de 240 V recebe uma potência elétrica de 3200 W, então, a partir dessas informações, calcule o valor aproximado da potência elétrica dissipada internamente.
a) 1130 W
b) 1670 W
c) 2310 W
d) 2790 W
e) 3380 W
De acordo com seus estudos a respeito dos receptores elétricos, quais dos aparelhos abaixo são exemplos de receptores elétricos?
a) geladeira
b) bateria
c) batedeira
d) pilha
e) freezer
Um gerador elétrico fornece uma diferença de potencial elétrico de 450 V para um receptor elétrico. Qual é a diferença de potencial elétrico útil que vai ser utilizado pelo receptor elétrico, sabendo que a diferença de potencial elétrico dissipada em seu interior é de 240 V?
a) 210 V
b) 240 V
c) 360 V
d) 410 V
e) 450 V
Calcule o rendimento de um receptor elétrico que possui uma potência útil equivalente a 10% de toda a sua potência elétrica total de 1000 W.
a) 50%
b) 40%
c) 30%
d) 20%
e) 10%
Determine a potência elétrica útil de um receptor elétrico que é atravessado por uma corrente elétrica de 15 A possuindo uma força contraeletromotriz de 180 V.
a) 1300 W
b) 1800 W
c) 2400 W
d) 2700 W
e) 3200 W
Qual o valor da corrente elétrica que percorre a resistência de um receptor elétrico que possui uma resistência elétrica interna de 5 Ω e força contraeletromotriz de 57 V quando ele recebe uma diferença de potencial elétrico de 127 V de um gerador elétrico?
a) 12 A
b) 13 A
c) 14 A
d) 15 A
e) 16 A
Um receptor elétrico possui uma força contraeletromotriz de 77 V quando é atravessado por uma diferença de potencial elétrico total de 110 V. A partir dessas informações, calcule o rendimento desse receptor elétrico:
a) 30%
b) 40%
c) 50%
d) 60%
e) 70%
Quais das alternativas apresentam a unidade de medida correspondente à grandeza física estudada em receptores elétricos?
I. A potência elétrica é medida em Volt.
II. A resistência elétrica é medida em Ampère.
III. A força contraeletromotriz é medida em Volt.
IV. A corrente elétrica é medida em Ampère.
V. A diferença de potencial elétrico é medida em Watt.
a) Alternativas I e II.
b) Alternativas III e IV.
c) Alternativas I e V.
d) Alternativas II e III.
e) Alternativas II e IV.
LETRA D
Primeiramente, calcularemos a resistência elétrica equivalente das pilhas, dada pela soma das resistências elétricas delas:
\(R_{eq}=R_1+R_2+R_3\)
\(R_{eq}=1,5+1,5+1,5\)
\(R_{eq}=4,5\ \mathrm{\Omega}\)
Podemos considerar as três pilhas como um único sistema com ddp de 4,5 V. Como o motor usa 4 V desses, resta 0,5 V para o resistor.
Depois, calcularemos a corrente elétrica, através da 1ª lei de Ohm, então:
\(U=R\cdot i\)
\(0,5=1\cdot i\)
\(i=\frac{0,5}{1}\)
\(i=0,5A\)
Calcularemos a potência consumida pelo motor através da fórmula da potência elétrica total:
\(P_T=U\cdot i\)
\(P_T=4\cdot0,5\)
\(P_T=2W\)
LETRA B
Calcularemos a força contraeletromotriz através da fórmula da potência elétrica útil:
\(P_U=\varepsilon\prime\cdot i\)
\(80=\varepsilon\prime\cdot10\)
\(\varepsilon\prime=\frac{80}{10}\)
\(\varepsilon\prime=8V\)
LETRA A
Primeiramente, calcularemos a potência elétrica usada em 1 hora através da fórmula que relaciona a energia ao tempo:
\(P=\frac{E}{∆t}\)
\(P=\frac{0,8k}{1}\)
\(P=\frac{0,8\cdot{10}^3}{1}\)
\(P=\frac{800}{1}\)
\(P=800W\)
Calcularemos o rendimento do receptor elétrico através da sua fórmula:
\(\eta=\frac{P_U}{P_T}\)
\(\eta=\frac{400}{800}\)
\(\eta=0,5\)
\(\eta=50\mathrm{}\)%
LETRA D
Calcularemos a força contraeletromotriz através da equação dos receptores elétricos:
\(U=\varepsilon\prime+r\prime\cdot i\)
\(440=\varepsilon^\prime+25\cdot400m\)
Em que o símbolo m representa 10-3 , portanto:
\(440=\varepsilon^\prime+25\cdot400{\cdot10}^{-3}\)
\(440=\varepsilon\prime+25\cdot0,4\)
\(440=\varepsilon\prime+10\)
\(\varepsilon^\prime=440-10\)
\(\varepsilon^\prime=430\ V\)
LETRA E
Primeiramente calcularemos a corrente elétrica do receptor elétrico, através da fórmula da potência elétrica total:
\(P_T=U\cdot i\)
\(3200=240\cdot i\)
\(i=\frac{3200}{240}\)
\(i\cong13\ A\)
Calcularemos a potência elétrica dissipada através da sua fórmula:
\(P_D=r\prime\cdot i^2\)
\(P_D=20\cdot{13}^2\)
\(P_D=20\cdot169\)
\(P_D=3380\ W\)
LETRA C
A batedeira é um exemplo de receptor elétrico, já que é capaz de converter a energia elétrica em energia cinética para o movimento, por exemplo.
LETRA A
Calcularemos a força contraeletromotriz através da equação dos receptores elétricos:
\(U=\varepsilon\prime+\varepsilon_d\)
\(450=\varepsilon\prime+240\)
\(\varepsilon^\prime=450-240\)
\(\varepsilon^\prime=210V\)
LETRA E
Primeiramente, calcularemos a potência útil desse receptor elétrico:
PU=10%∙PT
\(P_U=\frac{10}{100}\cdot1000\)
\(P_U=100W\)
Por fim, calcularemos o rendimento do receptor elétrico através da sua fórmula que o relaciona à potência elétrica útil e à potência elétrica total:
\(\eta=\frac{P_U}{P_T}\)
\(\eta=\frac{100}{1000}\)
\(\eta=0,1\cdot100\mathrm{}\) %
\(\eta=10\mathrm{}\) %
LETRA D
Calcularemos a potência elétrica útil através da sua fórmula:
\(P_U=i\cdot\varepsilon\prime\)
\(P_U=15\cdot180\)
\(P_U=15\cdot180\)
\(P_U=2700\ W\)
LETRA C
Calcularemos a força contraeletromotriz através da equação dos receptores elétricos:
\(U=\varepsilon\prime+r\prime\cdot i\)
\(127=57+5\cdot i\)
\(127-57=5\cdot i\)
\(70=5\cdot i\)
\(i=\frac{70}{5}\)
\(i=14\ A\)
LETRA E
Calcularemos o rendimento do receptor elétrico, através da fórmula que o relaciona à força contraeletromotriz e a diferença de potencial elétrico total:
\(\eta=\frac{\varepsilon\prime}{U}\)
\(\eta=\frac{77}{110}\)
\(\eta=0,7\cdot100\mathrm{}\) %
\(\eta=70\mathrm{}\) %
LETRA B
Apenas as alternativas III e IV estão corretas. Abaixo, em vermelho, vemos a correção das alternativas incorretas.
I. Incorreta. A potência elétrica é medida em Watt.
II. Incorreta. A resistência elétrica é medida em Ohm.
III. Correta.
IV. Correta.
V. Incorreta. A diferença de potencial elétrico é medida em Volt.