1
Lista de Exercícios – Eletrodinâmica II
Conteúdo: Potência Elétrica, Energia Elétrica, Consumo de Energia
Elétrica
1. (Pucrj 2015) Uma lâmpada é ligada a uma bateria de 120 V e dissipa 40,0 W. A
resistência dessa lâmpada, em ,Ω é:
a) 2
8,00 10

b) 0,33
c) 3,00
d) 80,0
e) 360
2. (Pucpr 2015) Para fazer o aquecimento de uma sala durante o inverno, uma família utiliza
um aquecedor elétrico ligado à rede de 120 V. A resistência elétrica de operação apresentada
por esse aquecedor é de 14,4 .Ω Se essa família utilizar o aquecedor diariamente, por três
horas, qual será o custo mensal cobrado pela companhia de energia se a tarifa for de R$ 0,25
por kW h?
Considere o mês de 30 dias.
a) R$15,00.
b) R$ 22,50.
c) R$18,30.
d) R$ 52,40.
e) R$ 62,80.
3. (Pucmg 2015) Considere três eletrodomésticos cujas características estão apresentadas a
seguir.
EQUIPAMENTO
1
EQUIPAMENTO 2
EQUIPAMENTO
3
110 V 110 V 110 V
550 W 1100 W 50 / 60Hz
5A 10A 5A
E CORRETO afirmar:
a) Os três equipamentos têm a mesma potência.
2
b) A corrente elétrica nos três equipamentos é a mesma.
c) Os equipamentos 1 e 3 têm a mesma potência.
d) O equipamento 2 não pode ser ligado à mesma rede elétrica que os equipamentos 1 e 3.
4. (Enem 2ª aplicação 2010) Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica,
como na figura, a resistência elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma
corrente muito elevada.
O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar
incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem essa
corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de
proteção.
Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência,
possua três posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão utiliza 2100 W,
na posição primavera, 2400 W e na posição inverno, 3200 W.
GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado).
Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de
temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do
disjuntor a ser utilizado?
a) 40 A
b) 30 A
c) 25 A
d) 23 A
e) 20 A
5. (Unicamp 2015) Por sua baixa eficiência energética, as lâmpadas incandescentes deixarão
de ser comercializadas para uso doméstico comum no Brasil. Nessas lâmpadas, apenas 5%
da energia elétrica consumida é convertida em luz visível, sendo o restante transformado em
calor. Considerando uma lâmpada incandescente que consome 60 W de potência elétrica,
qual a energia perdida em forma de calor em uma hora de operação?
a) 10.800 J.
b) 34.200 J.
c) 205.200 J.
d) 216.000 J.
6. (Fgvrj 2015) A potência gerada na usina hidroelétrica de Xingó, no rio São Francisco, em
Alagoas, é aproximadamente 3100 MW. A energia é transmitida em alta tensão de 500 kV. Se
a mesma potência fosse transmitida, pelas mesmas linhas, em tensão de 50 kV, as perdas por
efeito Joule seriam praticamente
a) as mesmas.
b) 10 vezes menores.
3
c) 100 vezes menores.
d) 10 vezes maiores.
e) 100 vezes maiores.
7. (G1 - cftmg 2014) Em uma residência com 4 pessoas, cada uma delas utiliza diariamente
um chuveiro de 4800 W ligado por 10 min durante o banho. Além disso, essa casa é iluminada
por 10 lâmpadas fluorescentes de 20 W cada. Para que o consumo de energia dessas
lâmpadas seja o mesmo do chuveiro em 30 dias, elas devem ficar ligadas continuamente
durante
a) 2 dias.
b) 5 dias.
c) 15 dias.
d) 20 dias.
8. (G1 - ifsp 2014) Dispositivos elétricos que aquecem, geralmente, consomem mais energia
que outros equipamentos mais simples. Para definirmos o quanto de energia cada
equipamento consome, devemos saber a sua potência nominal e quanto tempo ele fica ligado
na rede elétrica. Essa energia é medida então em kWh. Observando a inscrição de três
equipamentos, Guliver anota numa tabela os seguintes dados dos equipamentos:
Corrente elétrica (A) Tensão nominal (V) Potência (W)
Equipamento A 20 220 4400
Equipamento B 15 120 1800
Equipamento C 10 220 2200
Se os equipamentos ficarem ligados 2 h por dia durante 20 dias no mês, podemos concluir que
a energia elétrica nominal consumida em kWh nesse período é de, aproximadamente,
a) 600.
b) 550.
c) 426.
d) 336.
e) 244.
9. (Uerj 2012) Um chuveiro elétrico, alimentado por uma tensão eficaz de 120 V, pode
funcionar em dois modos: verão e inverno. Considere os seguintes dados da tabela:
Modos
Potência
(W)
Resistência
( )
Verão 1000 VR
Inverno 2000 IR
A relação I
V
R
R
corresponde a:
a) 0,5
b) 1,0
c) 1,5
d) 2,0
10. (Ufsm 2012) O uso de datashow em sala de aula é muito comum. As lâmpadas de
filamento que são usadas nesses equipamentos têm potência elevada de, aproximadamente,
1100 W quando ligadas em 220 V. Se um datashow for usado durante 1 hora e 40 minutos,
que é o tempo de duração de uma aula com dois períodos, qual é a energia consumida em J?
a) 5,00 X 10
2
.
b) 2,42 X 10
3
.
c) 1,10 X 105
.
d) 6,60 X 106
.
4
e) 1,45 X 108
.
11. (Ulbra 2012) A termoterapia consiste na utilização do calor com fins terapêuticos. Esse
procedimento é utilizado em diversos tratamentos provocando a dilatação nos vasos
sanguíneos para promover melhor vascularização em algumas partes do corpo, tais como
braços e pernas. Para esses tratamentos, um dos aparelhos utilizados é o Forno de Bier. Um
instrumento desse tipo apresenta potência de 780 W. Para cada seção fisioterápica, é indicada
sua utilização por um tempo máximo de 10 minutos. Sabendo que o kW.h custa R$ 0,40, se o
Forno de Bier for associado a uma tensão de 220 V, para 200 seções de tempo máximo,
custará o seguinte:
a) R$ 624,00.
b) R$ 104,40.
c) R$ 94,40.
d) R$ 62,40.
e) R$ 10,40.
12. (Ufsm 2013) A favor da sustentabilidade do planeta, os aparelhos que funcionam com
eletricidade estão recebendo sucessivos aperfeiçoamentos. O exemplo mais comum são as
lâmpadas eletrônicas que, utilizando menor potência, iluminam tão bem quanto as lâmpadas de
filamento.
Então, analise as afirmativas:
I. A corrente elétrica que circula nas lâmpadas incandescentes é menor do que a que circula
nas lâmpadas eletrônicas.
II. Substituindo uma lâmpada incandescente por uma eletrônica, esta fica com a mesma ddp
que aquela.
III. A energia dissipada na lâmpada incandescente é menor do que na lâmpada eletrônica.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I e II.
b) apenas II.
c) apenas I e III.
d) apenas III.
e) I, II e III.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Uma sala é iluminada por um circuito de lâmpadas incandescentes em paralelo.
Considere os dados abaixo:
− a corrente elétrica eficaz limite do fusível que protege esse circuito é igual a 10 A;
− a tensão eficaz disponível é de 120 V;
− sob essa tensão, cada lâmpada consome uma potência de 60 W.
13. (Uerj 2012) O número máximo de lâmpadas que podem ser mantidas acesas corresponde
a:
a) 10
b) 15
c) 20
d) 30
14. (Ufpb 2011) Boa parte dos aparelhos eletrônicos modernos conta com a praticidade do
modo de espera denominado stand-by. Nesse modo, os aparelhos ficam prontos para serem
usados e, embora “desligados”, continuam consumindo energia, sendo o stand-by responsável
por um razoável aumento no consumo de energia elétrica.
Para calcular o impacto na conta de energia elétrica, devido à permanência de cinco aparelhos
ininterruptamente deixados no modo stand-by por 30 dias consecutivos, considere as seguintes
informações:
• cada aparelho, operando no modo stand-by, consome 5J de energia por segundo;
• o preço da energia elétrica é de R$ 0,50 por kWh.
5
A partir dessas informações, conclui-se que, no final de 30 dias, o custo com a energia
consumida por esses cinco aparelhos, operando exclusivamente no modo stand-by, será de:
a) R$ 17,00
b) R$ 15,00
c) R$ 13,00
d) R$ 11,00
e) R$ 9,00
15. (Enem cancelado 2009) Uma estudante que ingressou na universidade e, pela primeira
vez, está morando longe da sua família, recebe a sua primeira conta de luz:
Medidor Consumo Leitura Cód Emissão Id. Bancária
Número
7131312
Consumidor
951672
Leitura
7295
kWh
260
Dia
31
Mês
03
21 01/04/2009
Banco
222
Agência
999-7
Município
S. José das
Moças
Consumo dos últimos 12 meses em kWh Descrição
253 Mar/08 278 Jun/08 272 Set/08 265 Dez/08
Fornecimento
ICMS
247 Abr/08 280 Jul/08 270 Out/08 266 Jan/09
255 Mai/08 275 Ago/08 260 Nov/08 268 Fev/09
Base de Cálculo ICMS Alíquota Valor Total
R$ 130,00 25% R$ 32,50 R$ 162,50
Se essa estudante comprar um secador de cabelos que consome 1000 W de potência e
considerando que ela e suas 3 amigas utilizem esse aparelho por 15 minutos cada uma
durante 20 dias no mês, o acréscimo em reais na sua conta mensal será de
a) R$ 10,00.
b) R$ 12,50.
c) R$ 13,00.
d) R$ 13,50.
e) R$ 14,00.
16. (Fuvest 2009) Na maior parte das residências que dispõem de sistemas de TV a cabo, o
aparelho que decodifica o sinal permanece ligado sem interrupção, operando com uma
potência aproximada de 6 W, mesmo quando a TV não está ligada. O consumo de energia do
decodificador, durante um mês (30 dias), seria equivalente ao de uma lâmpada de 60 W que
permanecesse ligada, sem interrupção, durante
a) 6 horas.
b) 10 horas.
c) 36 horas.
d) 60 horas.
e) 72 horas.
17. (Unesp 1990) Meu chuveiro, instalado em 220 V e dissipando 2,2 kW, teve sua resistência
queimada. Encontrando apenas outra resistência de mesma potência nominal, mas para 110 V,
resolvi instalá-la (mesmo correndo outros riscos). Para isso devo verificar se o fusível suporta
no MÍNIMO
a) 10 A
b) 40 A
c) 25 A
d) 2,0 A
e) 400 A
18. (Uece 2015) A energia elétrica sai das hidrelétricas por linhas de transmissão, que são
6
basicamente constituídas por fios condutores metálicos suspensos em torres, também
metálicas, por meio de isoladores cerâmicos ou de outros materiais isolantes. Há linhas em que
a diferença de potencial elétrico chega a 230 kV. Em uma dessas linhas, a passagem de uma
corrente de 1A durante 10 segundos seria correspondente ao consumo de quantos Joules de
energia?
a) 2
2,3 10 .
b) 6
2,3 10 .
c) 3
2,3 10 .
d) 2,3 10.
19. (Uece 2014) Pelo filamento do farol de um carro passa uma corrente de 4 A. A tensão
fornecida ao farol pela bateria automotiva é de 12 V. Note que nem toda a energia elétrica
fornecida é convertida em energia luminosa, sendo parte dela perdida na forma de calor.
Nessas condições, a potência, em Watts, fornecida à lâmpada é
a) 48.
b) 3.
c) 1/3.
d) 12.
20. (G1 - utfpr 2014) Num dia frio, certo chuveiro elétrico é ligado para dissipar uma potência
de 7200 W. Se o tempo em que permanece ligado é de dez minutos, a energia elétrica que
consome, em kWh, é de:
a) 1,5.
b) 1,8.
c) 2,2.
d) 3,0.
e) 1,2.
21. (Ucs 2014) Projeta-se um futuro em que as roupas virão com circuitos eletrônicos
embutidos para desempenhar funções como regulação de temperatura, celulares, sensores de
presença, entre outros. Mas, como qualquer equipamento elétrico, uma necessidade
fundamental é a alimentação de energia. Suponha um cientista que criou uma roupa elétrica
para praticantes de luta. A bateria dessa roupa é ligada a um tecido repleto de transdutores
piezoelétricos, que são dispositivos que, basicamente, convertem energia mecânica em
energia elétrica. Supondo que a pancada aplica na roupa um trabalho de 0,5 joules, em 0,5
segundos, totalmente convertido em energia elétrica, e que a bateria é carregada com uma
corrente elétrica de 4 mA, qual é a tensão elétrica gerada pela pancada no circuito formado
pela roupa e pela bateria?
a) 0,01 V
b) 0,5 V
c) 5,0 V
d) 250 V
e) 1 000 V
22. (Uerj 2013) Ao ser conectado a uma rede elétrica que fornece uma tensão eficaz de 200 V,
a taxa de consumo de energia de um resistor ôhmico é igual a 60 W.
Determine o consumo de energia, em kWh, desse resistor, durante quatro horas, ao ser
conectado a uma rede que fornece uma tensão eficaz de 100 V.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Leia o texto:
No anúncio promocional de um ferro de passar roupas a vapor, é explicado que, em
funcionamento, o aparelho borrifa constantemente 20 g de vapor de água a cada minuto, o que
torna mais fácil o ato de passar roupas. Além dessa explicação, o anúncio informa que a
potência do aparelho é de 1 440 W e que sua tensão de funcionamento é de 110 V.
7
23. (Fatec 2013) Jorge comprou um desses ferros e, para utilizá-lo, precisa comprar também
uma extensão de fio que conecte o aparelho a uma única tomada de 110 V disponível no
cômodo em que passa roupas. As cinco extensões que encontra à venda suportam as
intensidades de correntes máximas de 5 A, 10 A, 15 A, 20 A e 25 A, e seus preços aumentam
proporcionalmente às respectivas intensidades.
Sendo assim, a opção que permite o funcionamento adequado de seu ferro de passar, em
potência máxima, sem danificar a extensão de fio e que seja a de menor custo para Jorge, será
a que suporta o máximo de
a) 5 A.
b) 10 A.
c) 15 A.
d) 20 A.
e) 25 A.
24. (Pucrj 2010) Os chuveiros elétricos de três temperaturas são muito utilizados no Brasil.
Para instalarmos um chuveiro é necessário escolher a potência do chuveiro e a tensão que
iremos utilizar na nossa instalação elétrica. Desta forma, se instalarmos um chuveiro de 4.500
W utilizando a tensão de 220 V, nós podemos utilizar um disjuntor que aguente a passagem de
21 A. Se quisermos ligar outro chuveiro de potência de 4.500 W em uma rede de tensão de
110 V, qual deverá ser o disjuntor escolhido?
a) 21 A
b) 25 A
c) 45 A
d) 35 A
e) 40 A
25. (Fatec 2010) Durante uma aula de Física, o professor pede a seus alunos que calculem o
gasto mensal de energia elétrica que a escola gasta com 25 lâmpadas fluorescentes de 40 W
cada, instaladas em uma sala de aula. Para isso, o professor pede para os alunos
considerarem um uso diário de 5 horas, durante 20 dias no mês.
Se o preço do kWh custa R$ 0,40 em média, o valor encontrado, em reais, será de
a) 100.
b) 80.
c) 60.
d) 40.
e) 20.
26. (Enem 2011) Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre
algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a
potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal
dos condutores utilizados.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Especificação
Modelo A B
Tensão (V~) 127 220
Potência
(Watt)
Seletor de Temperatura
Multitemperaturas
0 0
2440 2540
4400 4400
5500 6000
Disjuntor ou fusível (Ampere) 50 30
Seção dos condutores 2
(mm ) 10 4
Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá-
lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser
8
utilizado para uma correta instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir amperagem
40% menor.
Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4 400 W,
a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, AR e BR que justifica a diferença de
dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de:
a) 0,3.
b) 0,6.
c) 0,8.
d) 1,7.
e) 3,0.
Gabarito e Resoluções
Resposta da questão 1:
[E]
A potência elétrica em função da diferença de potencial e da resistência elétrica é obtida pela
equação:
2
U
P
R

Sendo assim, basta substituir os valores e calcular a resistência elétrica.
 22 120 VU
R 360
P 40 W
Ω  
Resposta da questão 2:
[B]
A Energia Elétrica é dada por: E P t,Δ  onde:
E  energia elétrica em joules (J) no Sistema Internacional (SI), porém para o problema é
conveniente usar a unidade usual kWh;
P  potência elétrica em watts no SI. Usaremos em kW;
tΔ  tempo em segundos (s) no SI. Usaremos em horas (h).
Primeiramente, calculamos a Potência Elétrica com a equação: P U i,  em que:
U  diferença de potencial elétrico em volts (V);
i  intensidade da corrente elétrica em ampères (A).
Como não dispomos do valor da intensidade da corrente elétrica (i), usamos a 1ª Lei de Ohm
para substituí-la por uma relação entre diferença de potencial e resistência.
U
U R i i
R
   
Substituindo na equação da potência, temos:
2
U
P ,
R
 onde R  resistência elétrica em ohms ( )Ω
Logo,
 2 2120V 14400V
P 1000W 1kW
14,4 14,4Ω Ω
   
A Energia Elétrica em kWh será:
3h
E P t 1kW 30dias 90 kWh
dia
Δ     
9
Como o custo mensal da Energia Elétrica consumida é apenas o produto da Energia Elétrica
em kWh pelo seu valor, temos:
R$0,25
Custo 90kWh R$22,50
kWh
  
Resposta da questão 3:
[C]
A potência do equipamento 3 é:
3 3P Ui 110 5 P 550 W.    
Consultando a tabela:
1 3P P 550 W. 
Resposta da questão 4:
[B]
A corrente é máxima quando a potência máxima. Assim:
P 3.200
P U i i 29,1
U 110
     A.
Portanto, deve ser utilizado um disjuntor de valor mínimo de 30 A.
Resposta da questão 5:
[C]
perd cons cons perd
perd
E 95% E 0,95 P t E 0,95 60 3.600
E 205.200 J.
Δ      

Resposta da questão 6:
[E]
A potência transmitida é a mesma nos dois casos:
1 2 1 1 2 2 1 2 2 1P P U i U i 500i 50i i 10i .      
Considerando que resistência da rede de distribuição se mantenha constante, as potências
dissipadas na rede são:
 
2 2
d1 1 d2 1
d2 d1222 2
d1 1d2 2 1 1
P R i P R100 i
P 100 P .
P R iP R i R 10 i R100 i
 
   
  
Resposta da questão 7:
[D]
A energia consumida deve ser a mesma nos dois casos:
1 2 1 1 2 2 2
2 2
2
E E 4 P t 10 P t 4 4.800 10 30 10 20 t
28.800
t 28.800 min t
24 60
t 20 dias.
Δ Δ Δ
Δ Δ
Δ
         
   


10
Resposta da questão 8:
[D]
A potência total dos três equipamentos é:
     P 4.400 1.800 2.200 8.400 W P 8,4 kW.
O tempo de operação é:
  t 2 20 40 h.Δ
Calculando o consumo de energia:
    E P t 8,4 40 E 336 kWh.Δ
Resposta da questão 9:
[A]
Dados: VP = 1.000 W; IP = 2.000 W; U = 120 V;
Da expressão da potência elétrica:
2
I2 2 2
I I V I V
22
V I V I
V
V
I
V
U
R
P R P R PU U U
P R
R P R P R PUU
R
P
R 1.000
0,5.
R 2.000



          



 
Resposta da questão 10:
[D]
Dados: P = 1.100 W; t = 1 h e 40 min = 6.000 s.
  6
E P t 1.100 6.000 6,6 10 J.     
Resposta da questão 11:
[E]
Dados: P = 780 W = 0,78 kW; N = 200; t 10min 1/ 6h;   tarifa = 0,40 R$/kWh.
A energia consumida em cada seção é:
1
1
E P t 0,78 0,13 kWh.
6
Δ   
Para 200 secões, o gasto (G) é:
  G 200 0,13 0,40 G R$ 10,40.  
Resposta da questão 12:
[B]
[I]. Incorreta. De acordo com o próprio enunciado, as lâmpadas eletrônicas utilizam menor
potência. Da expressão da potência elétrica (P = U i), se estão ligadas à mesma fonte, a
ddp (U) é a mesma para as duas lâmpadas, logo pela de menor potência (eletrônica) circula
menor corrente (i).
[II]. Correta. A ddp é estabelecida pela rede de distribuição.
[III]. Incorreta. Usando boa vontade e bom senso, suponhamos que os tempos de operação
( t)Δ sejam iguais. Assim, da expressão da energia (E) consumida por um dispositivo de
11
potência P (E P t),Δ a lâmpada que utiliza maior potência consome maior energia, no caso a
incandescente.
Resposta da questão 13:
[C]
W120010x120Vi)P( max 
20
60
1200
P
P
N
lâmpada
max

Resposta da questão 14:
[E]
P 25J / s 25W 0,025kW  
W W
P 0,025 18kWh
t 30x24Δ
   
1kWh R$0,50
18kWh X
      
       
X R$9,00 .
Resposta da questão 15:
[B]
Analisando essa “Conta de Luz”, notamos que foram consumidos 260 kWh, importando na
quantia paga de R$ 162,50. O preço (p) do kWh é então:
p =
162,50
260
 p = R$ 0,625.
A potência do secador é:
P = 1.000 W = 1 kW.
O tempo mensal de uso do secador pela estudante e suas 3 amigas (4 pessoas) é:
t = 20(4)(15) = 1.200 min = 20 h.
A energia elétrica consumida mensalmente é:
E = P t = 1(20) = 20 kWh.
Esse consumo resulta num custo adicional de:
C = 20 (0,625)  C = R$ 12,50.
Resposta da questão 16:
[E]
Resolução
Consumo = Potência.t
Para o decodificador: Consumo = 6W.30d.24h/d = 4320 W.h = 4,32 kWh
No caso da lâmpada  4320 = 60.t  t = 72 h
12
Resposta da questão 17:
[B]
Resposta da questão 18:
[B]
Sabe-se que,
E P t 
Como,
 3
5
P V i
P 230 10 1
P 230kW
ou
J
P 2,3 10
s
 
  

 
Assim,
   5
6
J
E 2,3 10 10 s
s
E 2,3 10 J
 
   
 
 
Resposta da questão 19:
[A]
Da expressão da potência útil fornecida por uma bateria:
P U i 12 4 P 48 W.    
Resposta da questão 20:
[E]
Dados: P = 7.200 W = 7,2 kW; t 10min 1/ 6h.Δ  
1
E P 7,2 E 1,2 kWh.
6
    
Resposta da questão 21:
[D]
A potência gerada em cada pancada é:
E 0,5
P 1 W.
t 0,5
Δ
Δ
  
Relacionando potência e corrente elétrica:
3
3
P 1
P U i U 0,25 10 U 250V.
i 4 10
       

Resposta da questão 22:
Dados nominais fornecidos no enunciado:
U 200V P 60w 
13
A partir destes dados, temos:
   3
E P t 15.10 k 4 hΔ ω
    neste resistor é dada por:
2 2
U 100 3.10000
P
2000R 2000
3
  
 
 
 
30
P P 15w
2
  
A energia consumida em 4 horas é dada por:
   3
E P t 15.10 kw 4 hΔ 
   
E 0,06kwh 
Resposta da questão 23:
[C]
Dados: P = 1.440 W; U = 110 V.
Da expressão da potência elétrica:
P 1.440
P U i i 13,1 A.
U 110
    
Portanto, de acordo com as opções fornecidas, a extensão adequada é a que suporta o
máximo de 15 A.
Resposta da questão 24:
[C]
Dados: P = 4.500 W; U = 110 V.
P = i U  i =
P
U
= 
4.500
110
40,9 A. Portanto o disjuntor escolhido deverá ser o de 45 A, que é o
valor mais próximo do acima do calculado.
Resposta da questão 25:
[D]
Dados: P = 25(40) = 1.000 W = 1 kW; t = 20 dias = 20(5) = 100 h.
A energia consumida é: E = P t = 100 kwh.
O custo mensal (C) é dado por: C = 100(0,40)  C = R$ 40,00.
Resposta da questão 26:
[A]
Dados: P = 4.400 W; AU = 127 V; BU = 220 V; AI = 50 A; BI = 30 A.
Como a potência é a mesma nos dois casos, temos:
14
 
2
A
2A 22 2
A A B A A A
A B2
A B B B BB
B
B
2A A
B B
U
P
R U U R U R 127
P P
R R R U R 220U
P
R
R R
0,58 0,3.
R R


   
             
   


  
OBS: sabe-se da eletrodinâmica e do eletromagnetismo que
220
3.
127
 Isso simplifica
bastante os cálculos envolvendo tensões de 220 V e 127 V, como no caso dessa questão,
conforme ilustrado abaixo:
2
A
2A 22 2
A A B A A A
A B2
A B B B BB
B
B
2
A A
B B
U
P
R U U R U R 127
P P
R R R U R 220U
P
R
R R1 1
0,3.
R R 33


   
             
   


 
    
 

Eletrodinamica ii

  • 1.
    1 Lista de Exercícios– Eletrodinâmica II Conteúdo: Potência Elétrica, Energia Elétrica, Consumo de Energia Elétrica 1. (Pucrj 2015) Uma lâmpada é ligada a uma bateria de 120 V e dissipa 40,0 W. A resistência dessa lâmpada, em ,Ω é: a) 2 8,00 10  b) 0,33 c) 3,00 d) 80,0 e) 360 2. (Pucpr 2015) Para fazer o aquecimento de uma sala durante o inverno, uma família utiliza um aquecedor elétrico ligado à rede de 120 V. A resistência elétrica de operação apresentada por esse aquecedor é de 14,4 .Ω Se essa família utilizar o aquecedor diariamente, por três horas, qual será o custo mensal cobrado pela companhia de energia se a tarifa for de R$ 0,25 por kW h? Considere o mês de 30 dias. a) R$15,00. b) R$ 22,50. c) R$18,30. d) R$ 52,40. e) R$ 62,80. 3. (Pucmg 2015) Considere três eletrodomésticos cujas características estão apresentadas a seguir. EQUIPAMENTO 1 EQUIPAMENTO 2 EQUIPAMENTO 3 110 V 110 V 110 V 550 W 1100 W 50 / 60Hz 5A 10A 5A E CORRETO afirmar: a) Os três equipamentos têm a mesma potência.
  • 2.
    2 b) A correnteelétrica nos três equipamentos é a mesma. c) Os equipamentos 1 e 3 têm a mesma potência. d) O equipamento 2 não pode ser ligado à mesma rede elétrica que os equipamentos 1 e 3. 4. (Enem 2ª aplicação 2010) Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada. O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de proteção. Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência, possua três posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão utiliza 2100 W, na posição primavera, 2400 W e na posição inverno, 3200 W. GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado). Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do disjuntor a ser utilizado? a) 40 A b) 30 A c) 25 A d) 23 A e) 20 A 5. (Unicamp 2015) Por sua baixa eficiência energética, as lâmpadas incandescentes deixarão de ser comercializadas para uso doméstico comum no Brasil. Nessas lâmpadas, apenas 5% da energia elétrica consumida é convertida em luz visível, sendo o restante transformado em calor. Considerando uma lâmpada incandescente que consome 60 W de potência elétrica, qual a energia perdida em forma de calor em uma hora de operação? a) 10.800 J. b) 34.200 J. c) 205.200 J. d) 216.000 J. 6. (Fgvrj 2015) A potência gerada na usina hidroelétrica de Xingó, no rio São Francisco, em Alagoas, é aproximadamente 3100 MW. A energia é transmitida em alta tensão de 500 kV. Se a mesma potência fosse transmitida, pelas mesmas linhas, em tensão de 50 kV, as perdas por efeito Joule seriam praticamente a) as mesmas. b) 10 vezes menores.
  • 3.
    3 c) 100 vezesmenores. d) 10 vezes maiores. e) 100 vezes maiores. 7. (G1 - cftmg 2014) Em uma residência com 4 pessoas, cada uma delas utiliza diariamente um chuveiro de 4800 W ligado por 10 min durante o banho. Além disso, essa casa é iluminada por 10 lâmpadas fluorescentes de 20 W cada. Para que o consumo de energia dessas lâmpadas seja o mesmo do chuveiro em 30 dias, elas devem ficar ligadas continuamente durante a) 2 dias. b) 5 dias. c) 15 dias. d) 20 dias. 8. (G1 - ifsp 2014) Dispositivos elétricos que aquecem, geralmente, consomem mais energia que outros equipamentos mais simples. Para definirmos o quanto de energia cada equipamento consome, devemos saber a sua potência nominal e quanto tempo ele fica ligado na rede elétrica. Essa energia é medida então em kWh. Observando a inscrição de três equipamentos, Guliver anota numa tabela os seguintes dados dos equipamentos: Corrente elétrica (A) Tensão nominal (V) Potência (W) Equipamento A 20 220 4400 Equipamento B 15 120 1800 Equipamento C 10 220 2200 Se os equipamentos ficarem ligados 2 h por dia durante 20 dias no mês, podemos concluir que a energia elétrica nominal consumida em kWh nesse período é de, aproximadamente, a) 600. b) 550. c) 426. d) 336. e) 244. 9. (Uerj 2012) Um chuveiro elétrico, alimentado por uma tensão eficaz de 120 V, pode funcionar em dois modos: verão e inverno. Considere os seguintes dados da tabela: Modos Potência (W) Resistência ( ) Verão 1000 VR Inverno 2000 IR A relação I V R R corresponde a: a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 10. (Ufsm 2012) O uso de datashow em sala de aula é muito comum. As lâmpadas de filamento que são usadas nesses equipamentos têm potência elevada de, aproximadamente, 1100 W quando ligadas em 220 V. Se um datashow for usado durante 1 hora e 40 minutos, que é o tempo de duração de uma aula com dois períodos, qual é a energia consumida em J? a) 5,00 X 10 2 . b) 2,42 X 10 3 . c) 1,10 X 105 . d) 6,60 X 106 .
  • 4.
    4 e) 1,45 X108 . 11. (Ulbra 2012) A termoterapia consiste na utilização do calor com fins terapêuticos. Esse procedimento é utilizado em diversos tratamentos provocando a dilatação nos vasos sanguíneos para promover melhor vascularização em algumas partes do corpo, tais como braços e pernas. Para esses tratamentos, um dos aparelhos utilizados é o Forno de Bier. Um instrumento desse tipo apresenta potência de 780 W. Para cada seção fisioterápica, é indicada sua utilização por um tempo máximo de 10 minutos. Sabendo que o kW.h custa R$ 0,40, se o Forno de Bier for associado a uma tensão de 220 V, para 200 seções de tempo máximo, custará o seguinte: a) R$ 624,00. b) R$ 104,40. c) R$ 94,40. d) R$ 62,40. e) R$ 10,40. 12. (Ufsm 2013) A favor da sustentabilidade do planeta, os aparelhos que funcionam com eletricidade estão recebendo sucessivos aperfeiçoamentos. O exemplo mais comum são as lâmpadas eletrônicas que, utilizando menor potência, iluminam tão bem quanto as lâmpadas de filamento. Então, analise as afirmativas: I. A corrente elétrica que circula nas lâmpadas incandescentes é menor do que a que circula nas lâmpadas eletrônicas. II. Substituindo uma lâmpada incandescente por uma eletrônica, esta fica com a mesma ddp que aquela. III. A energia dissipada na lâmpada incandescente é menor do que na lâmpada eletrônica. Está(ão) correta(s) a) apenas I e II. b) apenas II. c) apenas I e III. d) apenas III. e) I, II e III. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Uma sala é iluminada por um circuito de lâmpadas incandescentes em paralelo. Considere os dados abaixo: − a corrente elétrica eficaz limite do fusível que protege esse circuito é igual a 10 A; − a tensão eficaz disponível é de 120 V; − sob essa tensão, cada lâmpada consome uma potência de 60 W. 13. (Uerj 2012) O número máximo de lâmpadas que podem ser mantidas acesas corresponde a: a) 10 b) 15 c) 20 d) 30 14. (Ufpb 2011) Boa parte dos aparelhos eletrônicos modernos conta com a praticidade do modo de espera denominado stand-by. Nesse modo, os aparelhos ficam prontos para serem usados e, embora “desligados”, continuam consumindo energia, sendo o stand-by responsável por um razoável aumento no consumo de energia elétrica. Para calcular o impacto na conta de energia elétrica, devido à permanência de cinco aparelhos ininterruptamente deixados no modo stand-by por 30 dias consecutivos, considere as seguintes informações: • cada aparelho, operando no modo stand-by, consome 5J de energia por segundo; • o preço da energia elétrica é de R$ 0,50 por kWh.
  • 5.
    5 A partir dessasinformações, conclui-se que, no final de 30 dias, o custo com a energia consumida por esses cinco aparelhos, operando exclusivamente no modo stand-by, será de: a) R$ 17,00 b) R$ 15,00 c) R$ 13,00 d) R$ 11,00 e) R$ 9,00 15. (Enem cancelado 2009) Uma estudante que ingressou na universidade e, pela primeira vez, está morando longe da sua família, recebe a sua primeira conta de luz: Medidor Consumo Leitura Cód Emissão Id. Bancária Número 7131312 Consumidor 951672 Leitura 7295 kWh 260 Dia 31 Mês 03 21 01/04/2009 Banco 222 Agência 999-7 Município S. José das Moças Consumo dos últimos 12 meses em kWh Descrição 253 Mar/08 278 Jun/08 272 Set/08 265 Dez/08 Fornecimento ICMS 247 Abr/08 280 Jul/08 270 Out/08 266 Jan/09 255 Mai/08 275 Ago/08 260 Nov/08 268 Fev/09 Base de Cálculo ICMS Alíquota Valor Total R$ 130,00 25% R$ 32,50 R$ 162,50 Se essa estudante comprar um secador de cabelos que consome 1000 W de potência e considerando que ela e suas 3 amigas utilizem esse aparelho por 15 minutos cada uma durante 20 dias no mês, o acréscimo em reais na sua conta mensal será de a) R$ 10,00. b) R$ 12,50. c) R$ 13,00. d) R$ 13,50. e) R$ 14,00. 16. (Fuvest 2009) Na maior parte das residências que dispõem de sistemas de TV a cabo, o aparelho que decodifica o sinal permanece ligado sem interrupção, operando com uma potência aproximada de 6 W, mesmo quando a TV não está ligada. O consumo de energia do decodificador, durante um mês (30 dias), seria equivalente ao de uma lâmpada de 60 W que permanecesse ligada, sem interrupção, durante a) 6 horas. b) 10 horas. c) 36 horas. d) 60 horas. e) 72 horas. 17. (Unesp 1990) Meu chuveiro, instalado em 220 V e dissipando 2,2 kW, teve sua resistência queimada. Encontrando apenas outra resistência de mesma potência nominal, mas para 110 V, resolvi instalá-la (mesmo correndo outros riscos). Para isso devo verificar se o fusível suporta no MÍNIMO a) 10 A b) 40 A c) 25 A d) 2,0 A e) 400 A 18. (Uece 2015) A energia elétrica sai das hidrelétricas por linhas de transmissão, que são
  • 6.
    6 basicamente constituídas porfios condutores metálicos suspensos em torres, também metálicas, por meio de isoladores cerâmicos ou de outros materiais isolantes. Há linhas em que a diferença de potencial elétrico chega a 230 kV. Em uma dessas linhas, a passagem de uma corrente de 1A durante 10 segundos seria correspondente ao consumo de quantos Joules de energia? a) 2 2,3 10 . b) 6 2,3 10 . c) 3 2,3 10 . d) 2,3 10. 19. (Uece 2014) Pelo filamento do farol de um carro passa uma corrente de 4 A. A tensão fornecida ao farol pela bateria automotiva é de 12 V. Note que nem toda a energia elétrica fornecida é convertida em energia luminosa, sendo parte dela perdida na forma de calor. Nessas condições, a potência, em Watts, fornecida à lâmpada é a) 48. b) 3. c) 1/3. d) 12. 20. (G1 - utfpr 2014) Num dia frio, certo chuveiro elétrico é ligado para dissipar uma potência de 7200 W. Se o tempo em que permanece ligado é de dez minutos, a energia elétrica que consome, em kWh, é de: a) 1,5. b) 1,8. c) 2,2. d) 3,0. e) 1,2. 21. (Ucs 2014) Projeta-se um futuro em que as roupas virão com circuitos eletrônicos embutidos para desempenhar funções como regulação de temperatura, celulares, sensores de presença, entre outros. Mas, como qualquer equipamento elétrico, uma necessidade fundamental é a alimentação de energia. Suponha um cientista que criou uma roupa elétrica para praticantes de luta. A bateria dessa roupa é ligada a um tecido repleto de transdutores piezoelétricos, que são dispositivos que, basicamente, convertem energia mecânica em energia elétrica. Supondo que a pancada aplica na roupa um trabalho de 0,5 joules, em 0,5 segundos, totalmente convertido em energia elétrica, e que a bateria é carregada com uma corrente elétrica de 4 mA, qual é a tensão elétrica gerada pela pancada no circuito formado pela roupa e pela bateria? a) 0,01 V b) 0,5 V c) 5,0 V d) 250 V e) 1 000 V 22. (Uerj 2013) Ao ser conectado a uma rede elétrica que fornece uma tensão eficaz de 200 V, a taxa de consumo de energia de um resistor ôhmico é igual a 60 W. Determine o consumo de energia, em kWh, desse resistor, durante quatro horas, ao ser conectado a uma rede que fornece uma tensão eficaz de 100 V. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto: No anúncio promocional de um ferro de passar roupas a vapor, é explicado que, em funcionamento, o aparelho borrifa constantemente 20 g de vapor de água a cada minuto, o que torna mais fácil o ato de passar roupas. Além dessa explicação, o anúncio informa que a potência do aparelho é de 1 440 W e que sua tensão de funcionamento é de 110 V.
  • 7.
    7 23. (Fatec 2013)Jorge comprou um desses ferros e, para utilizá-lo, precisa comprar também uma extensão de fio que conecte o aparelho a uma única tomada de 110 V disponível no cômodo em que passa roupas. As cinco extensões que encontra à venda suportam as intensidades de correntes máximas de 5 A, 10 A, 15 A, 20 A e 25 A, e seus preços aumentam proporcionalmente às respectivas intensidades. Sendo assim, a opção que permite o funcionamento adequado de seu ferro de passar, em potência máxima, sem danificar a extensão de fio e que seja a de menor custo para Jorge, será a que suporta o máximo de a) 5 A. b) 10 A. c) 15 A. d) 20 A. e) 25 A. 24. (Pucrj 2010) Os chuveiros elétricos de três temperaturas são muito utilizados no Brasil. Para instalarmos um chuveiro é necessário escolher a potência do chuveiro e a tensão que iremos utilizar na nossa instalação elétrica. Desta forma, se instalarmos um chuveiro de 4.500 W utilizando a tensão de 220 V, nós podemos utilizar um disjuntor que aguente a passagem de 21 A. Se quisermos ligar outro chuveiro de potência de 4.500 W em uma rede de tensão de 110 V, qual deverá ser o disjuntor escolhido? a) 21 A b) 25 A c) 45 A d) 35 A e) 40 A 25. (Fatec 2010) Durante uma aula de Física, o professor pede a seus alunos que calculem o gasto mensal de energia elétrica que a escola gasta com 25 lâmpadas fluorescentes de 40 W cada, instaladas em uma sala de aula. Para isso, o professor pede para os alunos considerarem um uso diário de 5 horas, durante 20 dias no mês. Se o preço do kWh custa R$ 0,40 em média, o valor encontrado, em reais, será de a) 100. b) 80. c) 60. d) 40. e) 20. 26. (Enem 2011) Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal dos condutores utilizados. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Especificação Modelo A B Tensão (V~) 127 220 Potência (Watt) Seletor de Temperatura Multitemperaturas 0 0 2440 2540 4400 4400 5500 6000 Disjuntor ou fusível (Ampere) 50 30 Seção dos condutores 2 (mm ) 10 4 Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá- lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser
  • 8.
    8 utilizado para umacorreta instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir amperagem 40% menor. Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4 400 W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, AR e BR que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de: a) 0,3. b) 0,6. c) 0,8. d) 1,7. e) 3,0. Gabarito e Resoluções Resposta da questão 1: [E] A potência elétrica em função da diferença de potencial e da resistência elétrica é obtida pela equação: 2 U P R  Sendo assim, basta substituir os valores e calcular a resistência elétrica.  22 120 VU R 360 P 40 W Ω   Resposta da questão 2: [B] A Energia Elétrica é dada por: E P t,Δ  onde: E  energia elétrica em joules (J) no Sistema Internacional (SI), porém para o problema é conveniente usar a unidade usual kWh; P  potência elétrica em watts no SI. Usaremos em kW; tΔ  tempo em segundos (s) no SI. Usaremos em horas (h). Primeiramente, calculamos a Potência Elétrica com a equação: P U i,  em que: U  diferença de potencial elétrico em volts (V); i  intensidade da corrente elétrica em ampères (A). Como não dispomos do valor da intensidade da corrente elétrica (i), usamos a 1ª Lei de Ohm para substituí-la por uma relação entre diferença de potencial e resistência. U U R i i R     Substituindo na equação da potência, temos: 2 U P , R  onde R  resistência elétrica em ohms ( )Ω Logo,  2 2120V 14400V P 1000W 1kW 14,4 14,4Ω Ω     A Energia Elétrica em kWh será: 3h E P t 1kW 30dias 90 kWh dia Δ     
  • 9.
    9 Como o customensal da Energia Elétrica consumida é apenas o produto da Energia Elétrica em kWh pelo seu valor, temos: R$0,25 Custo 90kWh R$22,50 kWh    Resposta da questão 3: [C] A potência do equipamento 3 é: 3 3P Ui 110 5 P 550 W.     Consultando a tabela: 1 3P P 550 W.  Resposta da questão 4: [B] A corrente é máxima quando a potência máxima. Assim: P 3.200 P U i i 29,1 U 110      A. Portanto, deve ser utilizado um disjuntor de valor mínimo de 30 A. Resposta da questão 5: [C] perd cons cons perd perd E 95% E 0,95 P t E 0,95 60 3.600 E 205.200 J. Δ        Resposta da questão 6: [E] A potência transmitida é a mesma nos dois casos: 1 2 1 1 2 2 1 2 2 1P P U i U i 500i 50i i 10i .       Considerando que resistência da rede de distribuição se mantenha constante, as potências dissipadas na rede são:   2 2 d1 1 d2 1 d2 d1222 2 d1 1d2 2 1 1 P R i P R100 i P 100 P . P R iP R i R 10 i R100 i          Resposta da questão 7: [D] A energia consumida deve ser a mesma nos dois casos: 1 2 1 1 2 2 2 2 2 2 E E 4 P t 10 P t 4 4.800 10 30 10 20 t 28.800 t 28.800 min t 24 60 t 20 dias. Δ Δ Δ Δ Δ Δ                
  • 10.
    10 Resposta da questão8: [D] A potência total dos três equipamentos é:      P 4.400 1.800 2.200 8.400 W P 8,4 kW. O tempo de operação é:   t 2 20 40 h.Δ Calculando o consumo de energia:     E P t 8,4 40 E 336 kWh.Δ Resposta da questão 9: [A] Dados: VP = 1.000 W; IP = 2.000 W; U = 120 V; Da expressão da potência elétrica: 2 I2 2 2 I I V I V 22 V I V I V V I V U R P R P R PU U U P R R P R P R PUU R P R 1.000 0,5. R 2.000                    Resposta da questão 10: [D] Dados: P = 1.100 W; t = 1 h e 40 min = 6.000 s.   6 E P t 1.100 6.000 6,6 10 J.      Resposta da questão 11: [E] Dados: P = 780 W = 0,78 kW; N = 200; t 10min 1/ 6h;   tarifa = 0,40 R$/kWh. A energia consumida em cada seção é: 1 1 E P t 0,78 0,13 kWh. 6 Δ    Para 200 secões, o gasto (G) é:   G 200 0,13 0,40 G R$ 10,40.   Resposta da questão 12: [B] [I]. Incorreta. De acordo com o próprio enunciado, as lâmpadas eletrônicas utilizam menor potência. Da expressão da potência elétrica (P = U i), se estão ligadas à mesma fonte, a ddp (U) é a mesma para as duas lâmpadas, logo pela de menor potência (eletrônica) circula menor corrente (i). [II]. Correta. A ddp é estabelecida pela rede de distribuição. [III]. Incorreta. Usando boa vontade e bom senso, suponhamos que os tempos de operação ( t)Δ sejam iguais. Assim, da expressão da energia (E) consumida por um dispositivo de
  • 11.
    11 potência P (EP t),Δ a lâmpada que utiliza maior potência consome maior energia, no caso a incandescente. Resposta da questão 13: [C] W120010x120Vi)P( max  20 60 1200 P P N lâmpada max  Resposta da questão 14: [E] P 25J / s 25W 0,025kW   W W P 0,025 18kWh t 30x24Δ     1kWh R$0,50 18kWh X                X R$9,00 . Resposta da questão 15: [B] Analisando essa “Conta de Luz”, notamos que foram consumidos 260 kWh, importando na quantia paga de R$ 162,50. O preço (p) do kWh é então: p = 162,50 260  p = R$ 0,625. A potência do secador é: P = 1.000 W = 1 kW. O tempo mensal de uso do secador pela estudante e suas 3 amigas (4 pessoas) é: t = 20(4)(15) = 1.200 min = 20 h. A energia elétrica consumida mensalmente é: E = P t = 1(20) = 20 kWh. Esse consumo resulta num custo adicional de: C = 20 (0,625)  C = R$ 12,50. Resposta da questão 16: [E] Resolução Consumo = Potência.t Para o decodificador: Consumo = 6W.30d.24h/d = 4320 W.h = 4,32 kWh No caso da lâmpada  4320 = 60.t  t = 72 h
  • 12.
    12 Resposta da questão17: [B] Resposta da questão 18: [B] Sabe-se que, E P t  Como,  3 5 P V i P 230 10 1 P 230kW ou J P 2,3 10 s         Assim,    5 6 J E 2,3 10 10 s s E 2,3 10 J           Resposta da questão 19: [A] Da expressão da potência útil fornecida por uma bateria: P U i 12 4 P 48 W.     Resposta da questão 20: [E] Dados: P = 7.200 W = 7,2 kW; t 10min 1/ 6h.Δ   1 E P 7,2 E 1,2 kWh. 6      Resposta da questão 21: [D] A potência gerada em cada pancada é: E 0,5 P 1 W. t 0,5 Δ Δ    Relacionando potência e corrente elétrica: 3 3 P 1 P U i U 0,25 10 U 250V. i 4 10          Resposta da questão 22: Dados nominais fornecidos no enunciado: U 200V P 60w 
  • 13.
    13 A partir destesdados, temos:    3 E P t 15.10 k 4 hΔ ω     neste resistor é dada por: 2 2 U 100 3.10000 P 2000R 2000 3          30 P P 15w 2    A energia consumida em 4 horas é dada por:    3 E P t 15.10 kw 4 hΔ      E 0,06kwh  Resposta da questão 23: [C] Dados: P = 1.440 W; U = 110 V. Da expressão da potência elétrica: P 1.440 P U i i 13,1 A. U 110      Portanto, de acordo com as opções fornecidas, a extensão adequada é a que suporta o máximo de 15 A. Resposta da questão 24: [C] Dados: P = 4.500 W; U = 110 V. P = i U  i = P U =  4.500 110 40,9 A. Portanto o disjuntor escolhido deverá ser o de 45 A, que é o valor mais próximo do acima do calculado. Resposta da questão 25: [D] Dados: P = 25(40) = 1.000 W = 1 kW; t = 20 dias = 20(5) = 100 h. A energia consumida é: E = P t = 100 kwh. O custo mensal (C) é dado por: C = 100(0,40)  C = R$ 40,00. Resposta da questão 26: [A] Dados: P = 4.400 W; AU = 127 V; BU = 220 V; AI = 50 A; BI = 30 A. Como a potência é a mesma nos dois casos, temos:
  • 14.
    14   2 A 2A 222 A A B A A A A B2 A B B B BB B B 2A A B B U P R U U R U R 127 P P R R R U R 220U P R R R 0,58 0,3. R R                              OBS: sabe-se da eletrodinâmica e do eletromagnetismo que 220 3. 127  Isso simplifica bastante os cálculos envolvendo tensões de 220 V e 127 V, como no caso dessa questão, conforme ilustrado abaixo: 2 A 2A 22 2 A A B A A A A B2 A B B B BB B B 2 A A B B U P R U U R U R 127 P P R R R U R 220U P R R R1 1 0,3. R R 33                                   