EXERCÍCIOS DE ELETRICIDADE BÁSICA

Exercícios – Eletricidade Básica
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Q1)       Qual o valor de energia convertida por um ferro de passar roupas, de 600W, ligado por 2min ?   ( 2min=120s  E=P*t=600*120= 72000J  )
Q2)       Converta os valores acima para kW e hora e refaça o cálculo, obtendo assim a resposta em kWh    ( 600W=0,6kW  2min = 0,033h    E=P*t=0,6*0,033= 0,0198kWh  )
Q3)       Qual o tempo necessário para que 2400J sejam convertidos por um sistema de 60W?  t=E/P=2400/60=40s  )
Q4)       Converta os valores acima para kWh e kW e refaça o cálculo, obtendo assim a resposta em hora.   ( 2400J=0,0006666kWh    60W=0,06kW    t=E/P=0,000667/0,06 =0,0111h  )
Q5)       Qual a potência necessária para converter 4800J em 6min ?  (  6min=360s P=E*t = 4800/360=13,33W  )
Q6)       Converta os valores acima para kWh e hora e refaça o cálculo, obtendo assim a resposta em kW.  ( 6min=0,1h     4800J=0,00133kWh    P=E/t = 0,00133/0,1= 0,0133kW )
Q7)       Quanto se pagará ao fim de 30 dias pelo uso durante 40min diários de um chuveiro de 6000W, sendo R$0,65 o valor de cada kWh ?   (   t (em hora)=0,333h    t (total) =30*0,667≈ 20h     6000W=6kW    E=P*t =6*20=120kWh    Custo=120*0,65=R$78,20 )
Q8)       Quanto se pagaria, se o chuveiro fosse substituído por outro, de 4400W e o tempo diário reduzido para 20min ?  (  t (em hora)=0,333h    t (total) =30*0,333≈ 10h     44000W=4,4kW    E=P*t =4,4*10=44kWh    Custo=44*0,65=R$28,60  )
Q9)       Usando o custo de R$0,62 por kWh e uma máquina de 800W ligada por 3 horas diárias, calcule o preço mensal da energia elétrica dessa máquina. (  Custo total= custo por kWh x Energia total.   =  0,62x0,8x30x3= 44,64   Então o custo mensal é de R$44,64 )
Q10)   Determine a quantidade de energia dada a 15C por um gerador de 1,5V  ( E=VQ=1,5x15=22,5J )
Q11)   Qual o valor de tensão é necessário para doar 1200J a um total de carga de 100C ?  ( V=E/Q= 1200/100=12V )
Q12)    Quantos coulombs são necessários para transportar 48000J a partir de uma fonte de 12V ? ( Q= E/V =48000/12=4000C )
Q13)    Cada três unidades de carga que fluem por um dado gerador recebem 24J de energia. Qual o valor de tensão desse gerador?  ( V=E/Q=24/3=8V )
Q14)   A tensão elétrica é a razão entre a energia e o valor de carga que a transporta e por isso sua unidade básica seria o joule por coulomb. No entanto a unidade padronizada dessa grandeza é outra: Identifique-a.  ( a unidade padrão é o volt - V )
Q15)   A intensidade de corrente elétrica é a razão entre a quantidade de cargas em movimento e o tempo desse deslocamento e assim sua unidade básica seria o coulomb por segundo. Determine a unidade padronizada de intensidade de corrente elétrica. ( a unidade padrão é o ampère - A )
Q16)   Determine a potência de um circuito alimentado por 24V e percorrido por 4A.  ( P=V*I=24*4=96W )
Q17)   Determine a potência de um circuito alimentado por 24V e percorrido por 40mA ( P=V*I=24*0,04=0,96W )
Q18)   Determine a tensão necessária para desenvolver potência de 120W com corrente de 4A. ( V= P/V= 120/4 = 30A )
Q19)   Determine a tensão necessária para desenvolver potência de 1,2W com corrente de 4A. ( V= P/V= 1,2/4 = 0,3A )
Q20)   Determine a corrente circulante em um circuito de 24W alimentado por 12V.( V=P/V= 24/12 = 2A )
Q21)   Determine a corrente circulante em um circuito de 24W alimentado por 2V. ( V=P/V= 24/2 = 12A )
Q22)   Determine a corrente circulante em um circuito de 0,4W alimentado por 2V. ( V=P/V= 0,4/2=0,2A )
Q23)   Quatro geradores, iguais, de 24V são ligados em paralelo, e alimentam uma carga de 20A. Qual o valor de corrente que flui por cada um dos geradores?  ( Sendo iguais, a corrente se dividirá de forma equivalente. Assim a corrente de cada um é dada por: I = It/n = 20/4 = 5A.)
Q24)   Qual a potência total fornecida pelo conjunto de geradores citados na questão anterior? ( A potência de cada gerador é calculada pelo produto de sua tensão e corrente, P=VI=24x5=120W. A potência do cunjunto pode ser a soma das potências fornecidas (Pt=∑P = 120+120+120+120 = 480W) ou pelo produto da tensão total pela corrente total (P=24x20=480W)

Q25)   Os mesmos geradores anteriores se ligados em série podem gerar vários valores de tensão total. Determine esses valores.   (Se todos estiverem no mesmo sentido, VT= 4x24=96V. Se houver um em sentido contrário, VT=24+24+24-24=48V e se houver dois pra cada sentido : VT=24+24-24-24=0V)
Q26)   Determine a corrente que flui por uma resistência 25Ω ligada a um gerador de 40V (I=V/R=40/25=1,6A)
Q27)   Se uma fonte de 300V for conectada a uma resistência de 5Ω, qual será o valor da intensidade de corrente elétrica? (I=V/R=300/5=60A)
Q28)   Calcule o valor da resistência de um circuito pelo qual flui 0,5A quando ligado a 18V. (R=V/I=18/0,5=36Ω )
Q29)   Em um circuito de resistência 15Ω mede-se uma corrente de 1,5A. Qual seria o valor lido por um voltímetro ligado a esse circuito? ( V=RI=15*1,5=22,5V)
Q30)   Qual o valor da potência desenvolvida em cada uma das quatro questões anteriores?  ? ( P=VI=40*1,6=64W;  P=VI=300*60=18000W, ou 18kW; P=VI=22,5*1,5= 33,75W)
Q31)   Qual o valor de potência desenvolvido por um circuito de 5Ω ligado a 16V? (P=V²/R=16²/5=51,2W)
Q32)   Considerando uma resistência de 5Ω atravessada por 40A, qual seria a potência desenvolvida?  (P=RI²=5*40²=8000W, ou 8kW)
Q33)   Se for necessário produzir calor na taxa de 3200W usando pra isso uma resistência de 2Ω, qual o valor da tensão a que se deve ligar essa resistência ? (V=(PR)=(3200*2)=6400=80V)
Q34)   Determine a resistência que, atravessada por 4A desenvolve 128W. (R=P/I²=128/4²=128/16=8Ω)
Q35)   Determine a corrente que passa por uma resistência que 2Ω estando esta produzindo 98W. (I=(P/R)=(98/2)49=7A).
Q36)   Um resistor de 2Ω é ligado em série a um outro de 3Ω e o conjunto é percorrido por 3A. Determine a queda de tensão e a potência desenvolvida em cada um. ( A tensão será R*I, então, V1=R1*I1= 2 * 3 = 6V  e V2 = R2* I2 = 3 * 3 = 9V  P1= V1* I1 = 6*3=18W ,  P2= V2* I2 = 9*3=27W )
Q37)   Qual é o valor de resistência e potência do resistor série necessário para permitir a alimentação de um dispositivo de 6V e 80mA a partir de uma fonte de 24V. ( A resistência pode ser calculada por : R=(24-6)/0,08 = 18/0,08 = 225 Ω .  A potência mínima do resistor, como sempre, é a própria potência a ser desenvolvida pelo mesmo, ou seja, nesse caso P=18x0,08=1,44W  )
Q38)   Calcule o valor de resistência e potência do resistor para, alimentado por 127V, produzir 60W.  ( A potência mínima do resistor, como sempre, é a própria potência a ser desenvolvida pelo mesmo, ou seja, nesse caso 60W. A resistência pode ser calculada por dois caminhos: usando R=V/I  mas então é preciso calcular corrente primeiro, ou usando R=V²/P  que dá o resultado mais rápido. Pela corrente fica I=P/V=60/127=0,472441A e então R=127/0,472441=268,8167Ω . Pela outra fórmula fica R=127²/60=268,8167Ω  )
Q39)   Determine o valor de resistência e potência do resistor limitador de corrente para 80mA a partir de uma fonte de 24V.  ( R=V/I = 24/0,08=300Ω )
Q40)   voltímetro deve ser ligado em paralelo com o elemento cuja tensão se deseja saber. Como deve ser ligado um amperímetro?  (  A ligação do amperímetro deve ser em série para que a corrente seja igual à do elemento em teste. ).
Q41)   Determine o valor de resistência representado por cada uma das sequências a seguir:
a)   branco vermelho amarelo ouro  920000 +/-5%
b)   marrom vermelho preto prata    12 +/-10%
c)   vermelho vermelho prata, ouro  0,22  +/-5%
d)   laranja laranja ouro prata 3,3 +/-10%
     e)   amarelo roxo preto prata 47 +/-10%
Q42)   Determine o valor da resistência equivalente da associação série de três resistências de 30Ω. (  A resistência equivalente da série é Req=∑R = 30+30+30=90Ω ).
Q43)   Determine o valor da resistência equivalente da associação paralela de três resistências de 30Ω. (  A resistência equivalente do paralelo é Req=R/n = 30/3=10Ω ).
Q44)   Considere quatro trechos de cobre, emendados de modo a formar um único caminho (ligação série) no qual flui corrente de 36A. Calcule a tensão de cada trecho e a total. Calcule também a potência de cada trecho e a total. Tais trechos têm os seguintes comprimentos e áreas de secção transversais:
a)        trecho 1 : 570m e 16mm²      22,83V  ; 821,82W
b)        trecho 2 : 0,8km e 1,5mm²   341,76V ; 12303,36W
c)        trecho 3 : 68m e 0,5mm²    87,14V       ; 3137,357W
d)        trecho 4 : 260m e 1mm²     166,608V  ; 5997,888W
Q45)   Calcule a resistência do condutor, a resistência total, a corrente, a queda de tensão no condutor, a tensão no aquecedor, a potência dissipada no condutor, a potência dissipada no aquecedor e a total e o rendimento do circuito. O circuito é formado por um aquecedor de 1,5Ω ligado ao gerador, de 220V, através de 90m de condutor de cobre de bitola 4mm².
Rcond.= ρL/S = 0,0187x90/4=0,4005Ω
Raquec.1,5Ω
Rtotal.= 1,5+0,4005=1,90005≈1,9Ω
Itotal= Vtotal / Rtotal.=220/1,9=115,79A
Vcond.= Rcond. x  Itotal =0,4x 115,79     = 46,316V
Vaquec..= Raquec..  Itotal =1,5x 115,79 = 173,685V
Paquec..= Vaquec..  Itotal =173,685 x115,79 = 20110,98615W
Ptotal..= Vtotal.. x   Itotal =220x 115,79=25473,8W
Rendimento = Vaquec / Vtotal..= 0,7894  ou 0,7894x100% = 78,94%

Q46)   Qual o tempo necessário para que uma capacitância de 100µF associada em série a uma resistência de 22kΩ apresente a tensão igual à total, partindo da condição de descarga completa.   ( 11s  )
Q47)   Qual seria o valor de reatância capacitiva, a impedância, a corrente e a tensão de cada elemento de um circuito série formado por uma capacitância de 1,5µF e uma resistência de1kΩ. O circuito é alimentado por tensão de 120V e 60Hz.  ( XC=1789,28Ω, Z=2049,76Ω, I=0,058A, VR=58V, VC=103,78V )
Q48)   No circuito citado anteriormente a corrente está avançada em relação à tensão. Determine, apenas por análise e sem calcular, se o avanço é maior ou menor que  45º.  (  Maior que 45º , pois Z é maior próximo de Xc que de R )
Q49)   Calcule agora o valor exato de tal avanço.  ( 60,8º )]
Q50)   O aumento da freqüência faria aumentar ou diminuir o valor do avanço calculado anteriormente?  ( Faria diminuir o avanço, pois faria diminuir o valor da reatância e assim o circuito se tornaria menos reativo. )
Q51)   Um solenóide de 2000 espiras percorrido por 2A tem poder magnético maior, menor ou igual ao de um solenóide de 40000 espiras e percorrido por 0,1A ? Justifique. (  O poder é igual pois é dado pelo produto corrente x número de espiras. )
Q52)   Qual o valor de reatância de um indutor de 0,06H alimentado por tensão de freqüência de 600Hz ?   (  226,08Ω  )
Q53)   Qual seria o valor de corrente do indutor acima citado se a tensão aplicada for alternada de 120V?  ( 0,531A )
Q54)   Se mantido o valor eficaz da tensão e indutância, qual seria o novo valor de corrente se a freqüência da questão anterior fosse reduzida a um quarto do valor?   ( 2,123A )

Q55)    Qual o valor de reatância de uma capacitância de 10µF ligada em uma tensão com freqüência de 120Hz  ? ( XC=132,69Ω  )
Q56)   Qual o valor de reatância equivalente da associação série de duas reatâncias capacitivas, uma de 300Ω e outra de 200Ω     XT=500Ω  )
Q57)   Qual o valor de reatância equivalente da associação paralela de duas reatâncias capacitivas, uma de 300Ω e outra de 200Ω   ( XT=120Ω )
Q58)   Considere que as duas associações anteriormente citadas estão alimentadas por tensão de 60V. Calcule tensão e corrente de cada elemento.   (  Circuito série IT=0,012A, V1=36V, V2=24V  circuito paralelo I1=0,2A, I2=0,3A, V1=60V, V2=60V )
Q59)   Qual seria o valor de reatância indutiva, a impedância, a corrente e a tensão de cada elemento de um circuito série formado por uma indutância de 0,1H e uma resistência de 50Ω. O circuito é alimentado por tensão de 60V e 120Hz. (   XL=75,4Ω, Z=90,47Ω, I=0,663A, VR=33,15V, VL=49,99V )

Q60)   No circuito citado anteriormente a corrente está atrasada em relação à tensão. Determine, apenas por análise e sem calcular, se o atraso é maior ou menor que 45º.  (  Maior que 45º , pois Z é maior próximo de XL que de R )

Q61)   Calcule agora o valor exato de tal atraso.  (  56,48º )

Q62)   O aumento da freqüência faria aumentar ou diminuir o valor do atraso calculado anteriormente? ( Aumentar, pois faria aumentar o valor da reatância e assim o circuito se tornaria mais reativo. )

Q63)   Um transformador de 250kVA e com tensão secundária de 220V tem que valor de corrente máxima no secundário ?   ( I= 1136,36A )

Q64)   Qual a corrente primária se tensão primária é 13800V?   ( 18A.)
Q65)   Se um transformador tem 4000 espiras no primário e 1000 espiras no secundário, qual será sua tensão secundária sendo 440V a tensão primária?     VS=110V )

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