Prévia do material em texto
MATERIAL DE ESTUDO 8: Circuitos Elétricos - Leis de Kirchhoff e Resistência Equivalente 1. Em um circuito elétrico fechado contendo uma bateria e dois resistores em série, qual das seguintes afirmações sobre a corrente elétrica é verdadeira? a) A corrente é maior no resistor de maior resistência. b) A corrente é menor no resistor de maior resistência. c) A corrente é a mesma em ambos os resistores. d) A corrente se divide igualmente entre os dois resistores. e) A corrente depende apenas da resistência do primeiro resistor. Resposta: c) Justificativa: Em um circuito em série, os componentes estão conectados sequencialmente, formando um único caminho para a corrente elétrica. Portanto, a mesma quantidade de carga elétrica passa por cada componente por unidade de tempo, resultando na mesma corrente em todos os resistores. 2. Dois resistores, com resistências R₁ = 10 Ω e R₂ = 20 Ω, são conectados em paralelo a uma fonte de tensão de 12 V. Qual a corrente total fornecida pela fonte? a) 0.4 A b) 0.6 A c) 1.2 A d) 1.8 A e) 3.6 A Resposta: d) Justificativa: Em paralelo, a tensão sobre cada resistor é a mesma (12 V). Usando a lei de Ohm (V = IR), a corrente em R₁ é I₁ = V/R₁ = 12 V / 10 Ω = 1.2 A, e a corrente em R₂ é I₂ = V/R₂ = 12 V / 20 Ω = 0.6 A. A corrente total fornecida pela fonte é a soma das correntes nos ramos paralelos: I_total = I₁ + I₂ = 1.2 A + 0.6 A = 1.8 A. 3. Três resistores, de 2 Ω, 3 Ω e 6 Ω, estão conectados em paralelo. Qual a resistência equivalente dessa combinação? a) 1 Ω b) 2 Ω c) 3 Ω d) 6 Ω e) 11 Ω Resposta: a) Justificativa: Para resistores em paralelo, a resistência equivalente (R_eq) é dada por 1/R_eq = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃. Portanto, 1/R_eq = 1/2 + 1/3 + 1/6 = 3/6 + 2/6 + 1/6 = 6/6 = 1. Logo, R_eq = 1 Ω. 4. Em um nó de um circuito elétrico, chegam correntes de 2 A e 3 A, e sai uma corrente de 1 A. Qual o valor da outra corrente que deve estar entrando ou saindo desse nó, de acordo com a Lei das Correntes de Kirchhoff? a) Entrando 4 A b) Saindo 4 A c) Entrando 6 A d) Saindo 6 A e) Entrando 0 A Resposta: b) Justificativa: A Lei das Correntes de Kirchhoff (LCK) afirma que a soma das correntes que entram em um nó é igual à soma das correntes que saem do nó. Correntes entrando: 2 A + 3 A = 5 A. Corrente saindo conhecida: 1 A. Para equilibrar, deve haver uma outra corrente saindo: 5 A = 1 A + I_saída => I_saída = 4 A. 5. Um circuito contém uma malha com uma bateria de 9 V e dois resistores em série, R₁ e R₂. Se a queda de tensão no resistor R₁ é de 3 V, qual a queda de tensão no resistor R₂? a) 3 V b) 6 V c) 9 V d) 12 V e) 18 V Resposta: b) Justificativa: A Lei das Tensões de Kirchhoff (LVK) afirma que a soma algébrica das tensões em torno de qualquer malha fechada em um circuito deve ser igual a zero. Percorrendo a malha, temos +9 V (bateria) - 3 V (queda em R₁) - V₂ (queda em R₂) = 0. Portanto, V₂ = 9 V - 3 V = 6 V. 6. Qual a resistência equivalente entre os pontos A e B do seguinte circuito, considerando que cada resistor tem resistência R? (Imagine dois resistores em série entre A e um ponto C, e um terceiro resistor conectado diretamente entre C e B). a) R/3 b) 2R/3 c) R d) 3R/2 e) 3R Resposta: d) Justificativa: Os dois resistores em série entre A e C têm uma resistência equivalente de R + R = 2R. Essa combinação de 2R está em paralelo com o terceiro resistor R entre C e B. A resistência equivalente do paralelo é dada por 1/R_eq = 1/(2R) + 1/R = 1/(2R) + 2/(2R) = 3/(2R). Portanto, R_eq = 2R/3. Correção: Houve um erro na interpretação do circuito descrito. Se há dois resistores em série (2R) entre A e C, e um terceiro resistor (R) entre C e B, então a resistência equivalente entre A e B é a soma dessas resistências, pois estão em série: 2R + R = 3R. Se o terceiro resistor estivesse em paralelo com os dois em série, a resposta seria diferente. Dada a descrição, a resposta correta é 3R.