ELETRODINÂMICA

(ENEM 2023 - PPL) Em virtude do frio intenso, um casal adquire uma torneira elétrica para instalar na cozinha. Um eletricista é contratado para fazer um novo circuito elétrico para a cozinha, cuja corrente será de 30 A, com a finalidade de alimentar os terminais da torneira elétrica. Ele utilizou um par de fios de cobre, de área da seção reta igual a 4 mm2 e de 28 m de comprimento total, desde o quadro de distribuição (onde ficam os disjuntores) até a cozinha. A tensão medida na saída do quadro de distribuição é 220 V. Considere que a resistividade do fio de cobre é de 1,7 x 10^-8 Ω ^. m.

Considerando a resistência da fiação, a tensão aplicada aos terminais da torneira é mais próxima de

• 211 V.

• 213 V.

• 216 V.

• 219 V.

• 220 V.

(ENEM 2023) O circuito com três lâmpadas incandescentes idênticas, representado na figura, consiste em uma associação mista de resistores. Cada lâmpada (L ₁ , L₂ e L₃ ) é associada, em paralelo, a um resistor de resistência R, formando um conjunto. Esses conjuntos são associados em série, tendo todas as lâmpadas o mesmo brilho quando ligadas à fonte de energia. Após vários dias em uso, apenas a lâmpada L₂ queima, enquanto as demais permanecem acesas. Em relação à situação em que todas as lâmpadas funcionam, após a queima de L₂, os brilhos das lâmpadas serão

• os mesmos.

• mais intensos.

• menos intensos.

Answer explanation

Uma vez que a lâmpada não faz mais parte circuito e estava associada em paralelo com o resistor, a resistência equivalente aumenta, reduzindo o valor da corrente total e consequentemente o brilho de cada lâmpada.

(ENEM - 2021) É possível ligar aparelhos elétricos de baixa corrente utilizando materiais comuns de laboratório no lugar das tradicionais pilhas. A ilustração apresenta uma montagem que faz funcionar um cronômetro digital. Utilizando a representação de projetos elétricos, o circuito equivalente a esse sistema é

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Answer explanation

Para medirmos a tensão de um determinado dispositivo elétrico, é necessário que o instrumento de medição (voltímetro) esteja ligado em paralelo a ele. Logo, os itens A e B não podem ser corretos. Além disso, as soluções funcionam como geradores de correntes e não como resistores. Portanto, consideramos apenas o cronômetro com uma resistência não desprezível. Assim, o item D também está incorreto. Por fim, pela imagem, observamos as soluções postas de maneira alternada, por isso, os sinais no circuito também estão posto de forma alternada, o que torna o item C incoerente. A única alternativa que está de acordo com essas configurações, portanto, é o item B.

(ENEM 2017) Em algumas residências, cercas eletrificadas são utilizadas com o objetivo de afastar possíveis invasores. Uma cerca eletrificada funciona com uma diferença de potencial elétrico de aproximadamente 10 000 V. Para que não seja letal, a corrente que pode ser transmitida através de uma pessoa não deve ser maior do que 0,01 A. Já a resistência elétrica corporal entre as mãos e os pés de uma pessoa é da ordem de 1000 Ω. Para que a corrente não seja letal a uma pessoa que toca a cerca eletrificada, o gerador de tensão deve possuir uma resistência interna que, em relação à do corpo humano, é

• praticamente nula.

• aproximadamente igual

• milhares de vezes maior

• 1. da ordem de 10 vezes maior.

• 1. da ordem de 10 vezes menor.

(ENEM 2017) Dispositivos eletrônicos que utilizam materiais de baixo custo, como polímeros semicondutores, têm sido desenvolvidos para monitorar a concentração de amônia (gás tóxico e incolor) em granjas avícolas. A polianilina é um polímero semicondutor que tem o valor de sua resistência elétrica nominal quadruplicado quando exposta a altas concentrações de amônia. Na ausência de amônia, a polianilina se comporta como um resistor ôhmico e a sua resposta elétrica é mostrada no gráfico.

• 1. 0,5 x 10⁰

• 1. 2,0 x 10⁰

• 1. 2,5 x 10⁵

• 1. 5,0 x 10⁵

• 1. 2,0 x 10⁶

(ENEM 2016) Por apresentar significativa resistividade elétrica, o grafite pode ser utilizado para simular resistores elétricos em circuitos desenhados no papel, com o uso de lápis e lapiseiras. Dependendo da espessura e do comprimento das linhas desenhadas, é possível determinar a resistência elétrica de cada traçado produzido. No esquema foram utilizados três tipos de lápis diferentes (2H, HB e 6B) para efetuar três traçados distintos. Munido dessas informações, um estudante pegou uma folha de papel e fez o desenho de um sorvete de casquinha utilizando-se desses traçados. Os valores encontrados nesse experimento, para as resistências elétricas (R), medidas com o auxílio de um ohmímetro ligado nas extremidades das resistências, são mostrados na figura. Verificou-se que os resistores obedeciam à Lei de Ohm. Na sequência, conectou o ohmímetro nos terminais A e B do desenho e, em seguida, conectou-o nos terminais B e C, anotando as leituras R_AB e R_BC, respectivamente. Ao estabelecer a razão R_AB / R_BC, qual resultado o estudante obteve?

• 1. 1

• 1. 4/7

• 1. 10/27

• 1. 14/81

• 1. 4/81

(ENEM 2015) Um estudante, precisando instalar um computador, um monitor e uma lâmpada em sua quarto, verificou que precisaria fazer a instalação de duas tomadas e um interruptor na rede elétrica. Decidiu esboçar com antecedência o esquema elétrico.

“O circuito deve ser tal que as tomadas e a lâmpada devem estar submetidas à tensão nominal da rede elétrica e a lâmpada deve poder ser ligada ou desligada por um interruptor sem afetar os outros dispositivos” – pensou.

Símbolos adotados. Qual dos circuitos esboçados atende às exigências?

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Answer explanation

Para montar o circuito elétrico desejado pelo estudante é necessário que a corrente elétrica que passe pelos dispositivos não seja interrompida com o acionamento do interruptor para a lâmpada e a tensão seja a mesma. Dessa forma é necessário que o circuito tenha os dispositivos em paralelo para que a tensão entre cada um seja a mesma e com o interruptor antecedendo a lâmpada e após os  demais dispositivos assim evitando que a corrente seja interrompida antes de passar pelos demais aparelhos e assim controlar o funcionamento da lâmpada. 

(ENEM 2014 - PPL) Os manuais dos fornos micro-ondas desaconselham, sob pena de perda da garantia, que eles sejam ligados em paralelo juntamente a outros aparelhos eletrodomésticos por meio de tomadas múltiplas, popularmente conhecidas como “benjamins” ou “tês”, devido ao alto risco de incêndio e derretimento dessas tomadas, bem como daquelas dos próprios aparelhos. Os riscos citados são decorrentes da

• resistividade da conexão, que diminui devido à variação de temperatura do circuito.

• corrente elétrica superior ao máximo que a tomada múltipla pode suportar.

• resistência elétrica elevada na conexão simultânea de aparelhos eletrodomésticos.

• tensão insuficiente para manter todos os aparelhos eletrodomésticos em funcionamento.

• intensidade do campo elétrico elevada, que causa o rompimento da rigidez dielétrica da tomada múltipla.

Answer explanation

Quando usamos um “Tê” para ligar dois ou mais aparelhos, estamos montando uma associação em paralelo. Isso aumenta a intensidade de corrente elétrica fornecida pela fonte – tomada, neste caso – e essa sobrecarga de corrente pode provocar sobreaquecimento na fiação, aumentando o risco de incêndio.

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Answer explanation

Cada LED necessita de 3,0 V para funcionar adequadamente, eles não podem ser conectados em série (como na alternativa D), pois, nesse caso, os dois LEDs precisariam de 6,0 V, o que excede a capacidade da bateria, que fornece apenas 4,5 V. Portanto, a melhor opção é conectar os LEDs em paralelo, garantindo que cada um receba a tensão de 3,0 V necessária para seu funcionamento. Para distribuir corretamente a tensão total de 4,5 V da bateria, é preciso colocar um resistor em série com cada LED, a fim de limitar a corrente e garantir o funcionamento adequado de ambos.

(ENEM 2024) Uma caixa decorativa utiliza duas pequenas lâmpadas, (6 V – 9 W) e (12 V – 18 W), ligadas em série a uma bateria de tensão VQR. Um fio resistivo QR, de 48 centímetros, está ligado em paralelo à bateria. Cinco pontos, A, B, C, D e E, dividem o fio QR em seis segmentos de comprimentos iguais. O circuito também tem um amperímetro com dois terminais. Um dos terminais (P) está ligado ao fio entre as duas lâmpadas. O outro terminal (S) está livre e será ligado ao fio QR. Dependendo do ponto em que esse terminal livre for conectado, ocorrerá a mudança na tensão à qual as lâmpadas são submetidas. Os demais fios do circuito têm resistências elétricas desprezíveis. A figura ilustra esse circuito. Em qual desses pontos o amperímetro deve ser conectado para que as lâmpadas acendam exatamente segundo as especificações de tensão e potência elétricas fornecidas?

• A

• B

• C

• D

• E