Questão 1
(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?
a) 0,15 A.
b) 1,5 A.
c) 15 A.
d) 30 A.
e) 32 A.
Questão 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) a intensidade da corrente elétrica de curto circuito é igual a 10,0A.
b) a leitura de um voltímetro ideal ligado entre os terminais do gerador é igual a 35,0V.
c) a tensão nos seus terminais, quando atravessado por uma corrente elétrica de intensidade i = 2,0A, é U = 20,0V.
d) a intensidade da corrente elétrica que o atravessa é de 5,6A, quando a tensão em seus terminais é de 12,0V.
e) ele apresenta um rendimento de 45%, quando atravessado por uma corrente elétrica de intensidade i = 3,0A.
Questão 3
Um determinado gerador, que possui fem 2,0 V e resistência interna 0,5 Ω, está associado em série a uma pequena lâmpada de resistência 2 Ω. Determine a tensão elétrica existente entre os terminais do gerador.
a) 1,5
b) 1,2
c) 1,6
d) 1,8
e) 2,0
Questão 4
Qual será a resistência interna para um gerador que possui fem igual a 50 V e rendimento de 60 % quando percorrido por uma corrente de 2,5 A?
a) 8 Ω
b) 4 Ω
c) 2 Ω
d) 16 Ω
e) 20 Ω
Respostas
Resposta Questão 1
LETRA “C”
A equação do gerador é dada por:
U = ε – r.i
Onde:
U = Diferença de potencial efetiva;
ε = Força eletromotriz;
r = Resistência interna;
i = Corrente elétrica.
A partir do gráfico, podemos escrever duas funções:
20 = ε – 5.r
14 = ε – 8.r
Por meio da resolução do sistema composto pelas equações acima, podemos definir ε e r. Para resolver o sistema iremos multiplicar a segunda equação por – 1.
20 = ε – 5.r
- 14 = - ε + 8.r
Somando as equações termo a termo, teremos:
6 = 3.r
r = 2 Ω
Substituindo o valor da resistência interna em qualquer das equações, teremos:
20 = ε – 5.r
20 = ε – 5.2
20 + 10 = ε
ε = 30V
A corrente de curto-circuito (iCC) é a corrente elétrica referente à ddp nula, portanto com U = 0, teremos:
U = ε – r.i
0 = 30 – 2.iCC
2.iCC = 30
iCC = 15 A
Resposta Questão 2
LETRA “D”
a) ERRADA: A corrente elétrica de curto-circuito existe quando a ddp é nula, assim, aplicando a equação para os geradores, teremos:
U = ε – r.i
0 = 40 – 5.iCC
5.iCC = 40
iCC = 8 A
b) ERRADA: A leitura do voltímetro será 35 V somente se a corrente que fluir pelo circuito for igual à 1 A.
c) ERRADA: Aplicando-se a equação do gerador, teremos:
U = ε – r.i
U = 40 – 5 . 2
U = 40 – 10
U = 30 V
d) CORRETA:
U = ε – r.i
12 = 40 – 5.i
5.i = 40 – 12
5.i = 28
i = 5,6 A
e) ERRADA: Se i = 3 A, teremos:
U = ε – r.i
U = 40 – 5.3
U = 40 – 15
U = 35 V
A razão entre a ddp real fornecida e a força eletromotriz é o rendimento do gerador, sendo assim, teremos:
R = 35 ÷ 40
R = 0,87 = 87 %
Resposta Questão 3
LETRA “C”
A tensão elétrica entre os terminais da lâmpada será a mesma entre os terminais do gerador, sendo assim, a partir da equação dos geradores, escrevemos:
U = ε – r.i
A partir da primeira lei de Ohm, sabemos que U = R.i, logo:
R.i = ε – r.i
2.i = 2 – 0,5.i
2.i + 0,5.i = 2
2,5.i = 2
i = 0,8 A
Aplicando o valor da corrente à primeira lei de Ohm, teremos:
U = R. i
U = 2 . 0,8
U = 1,6 V
Resposta Questão 4
LETRA “A”
O rendimento é dado pela razão entre a ddp real fornecida pelo gerador e a força eletromotriz (fem), dessa maneira teremos:
R = U ÷ ε
U = R. ε
U = 0,6 . 50
U = 30 V
Aplicando a equação dos geradores, temos:
U = ε – r.i
30 = 50 – r. 2,5
2,5.r = 50 – 30
2,5.r = 20
r = 8 Ω
