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Exercícios Resolvidos: Potência Elétrica em Circuitos em Corrente Contínua, Notas de aula de Energia

Neste documento, encontram-se exercícios resolvidos sobre potência elétrica em circuitos em corrente contínua. A potência elétrica é definida como o trabalho elétrico desenvolvido pela corrente elétrica em um intervalo de tempo. Aplicando-se uma tensão elétrica a um resistor, imediatamente estabelecer-se-á uma corrente elétrica no circuito. O trabalho realizado pelas cargas elétricas ao percorrer o circuito gera uma certa quantidade de calor, ou seja, gera energia térmica. Essa energia térmica é conhecida como efeito joule. A potência elétrica é igual ao produto da tensão pela corrente, resultando em uma grandeza cuja unidade é o watt (w). Os exercícios incluem medir e anotar tensões e correntes em diferentes resistores, calcular potências dissipadas e construir gráficos.

Tipologia: Notas de aula

2022

Compartilhado em 07/11/2022

Boto92
Boto92 🇧🇷

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Exercícios Resolvidos.
POTÊNCIA ELÉTRICA EM CIRCUITOS EM CORRENTE CONTÍNUA
A potência elétrica é definida como o trabalho elétrico desenvolvido pela
corrente elétrica em um intervalo de tempo. Assim, aplicando-se uma tensão
elétrica entre os terminais de um resistor, imediatamente estabelecer-se-á uma
corrente elétricas nesse circuito.
O trabalho realizado pelas cargas elétricas, ao percorrer o circuito, em um
determinado intervalo de tempo, gera uma certa quantidade de calor, ou seja,
gera energia térmica. Esse efeito é conhecido por efeito Joule e é definido como
Potência Elétrica.
Numericamente, a potência elétrica é igual ao produto da tensão pela
corrente, resultando em uma grandeza cuja unidade é o Watt (W).
Simplificadamente podemos escrever: P = V I
Triângulo auxiliar de cálculos com potência
Utilizando a definição da Potência Elétrica juntamente com a Lei de Ohm,
obtemos outras relações usuais:
P = V I e I = V
R
Substituindo, temos:
O efeito térmico, produzido pela geração de potência, é usado em
inúmeros dispositivos, tais como: chuveiro elétrico, secador, ferro elétrico,
soldador etc. Esses dispositivos são constituídos basicamente por resistências,
que alimentadas por tensões adequas produzem correntes elétricas que
transformam energia elétrica em térmica.
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Exercícios Resolvidos. POTÊNCIA ELÉTRICA EM CIRCUITOS EM CORRENTE CONTÍNUA A potência elétrica é definida como o trabalho elétrico desenvolvido pela corrente elétrica em um intervalo de tempo. Assim, aplicando-se uma tensão elétrica entre os terminais de um resistor, imediatamente estabelecer-se-á uma corrente elétricas nesse circuito. O trabalho realizado pelas cargas elétricas, ao percorrer o circuito, em um determinado intervalo de tempo, gera uma certa quantidade de calor, ou seja, gera energia térmica. Esse efeito é conhecido por efeito Joule e é definido como Potência Elétrica. Numericamente, a potência elétrica é igual ao produto da tensão pela corrente, resultando em uma grandeza cuja unidade é o Watt (W). Simplificadamente podemos escrever: P = V  I Triângulo auxiliar de cálculos com potência Utilizando a definição da Potência Elétrica juntamente com a Lei de Ohm, obtemos outras relações usuais:

P = V  I e I =

V R Substituindo, temos: O efeito térmico, produzido pela geração de potência, é usado em inúmeros dispositivos, tais como: chuveiro elétrico, secador, ferro elétrico, soldador etc. Esses dispositivos são constituídos basicamente por resistências, que alimentadas por tensões adequas produzem correntes elétricas que transformam energia elétrica em térmica.

EXPERIÊNCIA

  1. Montar o circuito da figura abaixo
  2. Varie a tensão da fonte conforme a tabela abaixo. Meça e anote as respectivas corrente. V (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I (mA) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 P (mW) 0 10 40 90 160 250 360 490 640 810 1000 Quadro 01 Gráfico P x I
  3. Troque o resistor do circuito por um de 50 . Preencha o quadro abaixo. V (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I (mA) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 P (mW) 0 20 80 180 320 500 720 980 1280 1620 2000
  1. Calcule as potências dissipadas pelos resistores, preenchendo os quadros 1. V (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I (mA) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 P (mW) 0 10 40 90 160 250 360 490 640 810 1000 Quadro 01
  2. Com os dados obtidos, construa o gráfico da potência em função da corrente
  3. Por que o resistor de 100/1,15W, na experiência, aqueceu mais que o de 100 /5W?
  4. Um resistor de fio, quando percorrido por uma corrente de 100 mA, dissipa uma potência de 5W. Determine a nova potência quando ele for submetido a uma tensão igual ao dobro da aplicada. Nesse exercício, primeiro é preciso calcular a resistência elétrica e tensão, depois usar a resistência para calcular a nova potência devido à aplicação do dobro de tensão. R = P/I^2 = 5/(100mx100m) = 500 (vamos usar esse valor para calcular a nova potência). Ainda precisamos saber o valor da tensão V = P/I = 5/100m = 50V. Agora, 500, submetido a uma tensão dobro da anterior, produzirá a potência de P = V^2 /R = 100x100/500 = 20 W. Nesse tipo de exercício a referência é sempre a resistência.
  5. Determine o valor da tensão da fonte para o circuito da figura abaixo, sabendo que o resistor de 1 k encontra-se no limite da sua potência e a leitura do miliamperímetro é 50mA.

P = V^2 /R então R = √P x R = √2, 5 x 1000 = 50 V

  1. Qual é a potência total do circuito e potência em cada resistor Obs.: Potência total = PR1 + PR2 + PR PR1 = 9 W PR2 = 4,5 W e PR3 0,9 W PTOTAL = 9 + 4,5 + 0,9 = 14,4 W
  2. Qual é a potência total do circuito e potência em cada resistor Obs.: Potência total = PR1 + PR2 + PR