Exercícios propostos
1. Calcular a f.e.m. de um gerador de resistência
Solução
Para um circuito fechado temos: Resposta: 2. Um gerador de f.e.m. 5 v e resistência interna 3. Calcular a resistência interna de um gerador de f.e.m. 1,5 v, sabendo que ligado a um circuito de
b) Sendo c) A potência fornecida pelo gerador é: d) A potência absorvida pelo circuito externo é: 5. Um gerador de f.e.m. e resistência interna constantes é ligado a um circuito de resistência 6. Um gerador de resistência interna Solução
a) Cálculo da resistência externa em que b) Cálculo da intensidade total da corrente em que: c) Corrente nas derivações Para isso temos de calcular a diferença de potencial entre A e B. Temos: Aplicando a lei de Ohm para cada derivação, temos: Verificação – Deve ser verificada a igualdade: Com efeito, d) Energia fornecida pelo gerador Esta energia vale: em que e) A energia absorvida pelo circuito externo vale: em que: 7. São associados em série três geradores. Um tem f.e.m. de 2 v e resistência interna de Solução
a) Resistência interna da associação Sendo associação em série, a resistência. interna total é a soma das resistências internas: b) F.E.M. da associação – Sendo associação em série, a f.e.m. total é a soma das f.e.m. c) Resistência externa – É a soma da resistência Temos: d) Corrente e) Correntes Aplicando a lei de Ohm sucessivamente as resistências Verificação – Deve ser satisfeita a igualdade Com efeito f) Energia fornecida pela associação A energia fornecida pela associação vale: em que: g) Energia absorvida pelo circuito externo h) Energia absorvida por Vale: i) Quantidade de calor libertado em AB 8. Três pilhas de f.e.m. iguais de 1,5 v e resistências internas iguais de 9. Dois geradores idênticos (de mesma f.e.m. e mesma resistência interna) de f.e.m. igual a 1,5 v e resistência interna 10. São associados em série duas pilhas: uma de f.e.m. 2 v e resistência interna 11. Duas pilhas de f.e.m. Solução: Como se trata de duas pilhas diferentes ligadas em paralelo, o problema deve ser resolvido pelas leis de Kirchhof'f. Havendo três incógnitas, precisamos de três equações. Começamos atribuindo arbitrariamente às correntes sentidos quaisquer, por exemplo, os sentidos indicados na acima. A primeira lei de Kirchhoff pode ser aplicada As duas outras equações serão obtidas aplicando-se as duas malhas à segunda lei de Kirchhoff. Percorramos a malha formada pelas duas pilhas no sentido anti-horário e apliquemos a equação: A f.e.m. O produto A equação fica, portanto: Podemos aplicar novamente a segunda lei, agora à malha constituída pela pilha (1) e pela resistência r. Resulta: O sistema de equações Resolvendo esse sistema de equações encontraremos: Os sinais positivos de i e 12. No circuito ao lado as pilhas 1, 2 e 3 tem as seguintes características: pilha 1: f.e.m. pilha 2: f.e.m. pilha 3: f.e.m. A resistência 13. A pilha do circuito do lado tem f.e.m. 1,5 v e resistência interna 14. Defina f.e.m. de um gerador, e justifique a definição. 15. Como se calcula a potência fornecida por um gerador? E a energia? 16. Quando a corrente elétrica é conduzida nos metais, as cargas elétricas caminham do polo positivo do gerador para o negativo, ou do negativo para o positivo? 17. Deduza a lei de Poullet. 18. Examine a fórmula 19. Deduza as características de uma associação em série de geradores. E as de uma associação em paralelo de geradores iguais. 20. Quando em uma associação em paralelo os geradores são iguais, aplicamos as fórmulas 21. Defina f.c.e.m. de um receptor, e justifique a definição. 22. Porque as unidades de f.e.m. e f.c.e.m. são as mesmas unidades de diferença de potencial? 23. Deduza a expressão que dá a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito em função das f.e.m. e f.c.e.m. existentes entre esses dois pontos. Qual a importância dessa expressão? 24. Deduza as duas leis de Kirchhoff. E mostre como elas devem ser aplicadas .
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