Lista de Exercícios sobre Circuitos Elétricos Simples

Os circuitos elétricos simples são a base para compreender toda a eletrodinâmica. Este tema aparece frequentemente em vestibulares e no ENEM, exigindo do estudante a capacidade de analisar o comportamento de corrente, tensão e potência em circuitos básicos.

Nesta lista, você encontrará exercícios que abordam circuitos com uma única malha, envolvendo fontes de tensão, resistores e outros componentes básicos.

Conceitos Fundamentais

Um circuito elétrico simples consiste em uma fonte de tensão (como uma pilha ou bateria) conectada a um ou mais resistores por fios condutores. A Lei de Ohm (U = R·i) é a relação fundamental que governa o comportamento desses circuitos.

A potência elétrica dissipada em um resistor pode ser calculada por: P = U·i = R·i² = U²/R. Essa grandeza indica a taxa de conversão de energia elétrica em outras formas, geralmente calor.

Fontes reais possuem resistência interna, o que faz com que a tensão nos terminais seja menor que a força eletromotriz (fem) quando há corrente no circuito: U = ε – r·i.

Pratique seus Conhecimentos

Domine a análise de circuitos simples resolvendo os exercícios abaixo. Eles vão desde aplicações diretas da Lei de Ohm até problemas envolvendo potência e resistência interna de fontes.

Exercício resolvido: corrente, potência e energia

Uma fonte ideal de 9 V mantém um resistor ôhmico de 3 Ω ligado por 2 minutos. Considere fios ideais e resistência constante. Qual é a corrente e quanta energia elétrica é convertida em calor?

1. Pela lei de Ohm, i = U/R = 9/3 = 3 A.
2. A potência no resistor é P = U × i = 9 × 3 = 27 W.
3. Converta o tempo: 2 minutos = 120 segundos. A energia é E = P × t = 27 × 120 = 3.240 J.

Watt mede potência, enquanto joule mede energia. Como 1 W = 1 J/s, é preciso usar segundos para obter a energia em joules. Outra conferência da potência é P = U²/R = 81/3 = 27 W.

Se a fonte tiver resistência interna, a tensão disponível pode mudar. Compare este caso com o exercício de geradores reais.