Simulado Interativo: Eletricidade Básica e Circuitos
Simulado Interativo: Eletricidade Básica e Circuitos
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Fase 1: Grandezas Elétricas, Lei de Ohm e Potência
1. Qual grandeza física define a taxa de fluxo de carga elétrica que passa por uma seção transversal de um condutor por unidade de tempo?
- a) Corrente elétrica
- b) Tensão elétrica
- c) Resistência elétrica
- d) Potência ativa
Resposta Correta: A
Análise: A corrente elétrica é o movimento ordenado de portadores de carga (elétrons), medida em Ampères (A), correspondendo a Coulomb por segundo (C/s).
2. Um resistor de 220 Ω é submetido a uma diferença de potencial de 110 V. Qual é a corrente que circula por este componente?
- a) 2 A
- b) 0,5 A
- c) 0,22 A
- d) 1,5 A
Resposta Correta: B
Análise: Pela Primeira Lei de Ohm: I = V / R. Logo, I = 110 / 220 = 0,5 A (ou 500 mA).
3. Se a tensão aplicada sobre um resistor ôhmico fixo for duplicada, o que acontecerá com a potência dissipada por ele?
- a) Permanecerá constante.
- b) Irá duplicar.
- c) Irá quadruplicar.
- d) Reduzirá pela metade.
Resposta Correta: C
Análise: A potência pode ser expressa por P = V² / R. Como a tensão varia ao quadrado, dobrar a tensão (2²) faz com que a potência aumente 4 vezes.
4. Quantos Joules de energia consome um ferro de solda de 60 W operando continuamente durante 1 minuto?
- a) 60 J
- b) 360 J
- c) 600 J
- d) 3600 J
Resposta Correta: D
Análise: Energia é Potência multiplicada pelo tempo em segundos (E = P · t). Sabendo que 1 minuto tem 60 segundos: E = 60 W · 60 s = 3600 Joules.
5. De acordo com a Segunda Lei de Ohm, se duplicarmos o comprimento de um condutor e mantivermos sua área transversal e material inalterados, sua resistência:
- a) Duplica, pois a resistência é diretamente proporcional ao comprimento.
- b) Cai pela metade, pois é inversamente proporcional.
- c) Quadruplica devido à resistividade.
- d) Não sofre nenhuma alteração.
Resposta Correta: A
Análise: A fórmula R = ρ · (L / A) mostra que o comprimento (L) está no numerador, logo, quanto maior o fio, maior a oposição ao fluxo de elétrons.
6. Qual das seguintes unidades de medida representa o consumo de energia elétrica faturado pelas concessionárias de energia?
- a) kW / h
- b) kWh (Quilowatt-hora)
- c) kVA
- d) kVAr
Resposta Correta: B
Análise: O kWh é o produto da potência (em kW) pelo tempo total de uso (em horas). A grafia com barra (kW/h) está incorreta.
7. Um fusível de proteção instalado em uma fonte DC automotiva queimou. Sabendo que o circuito opera em 12 V e alimenta uma carga de 120 W, qual o valor mínimo do fusível substituto?
- a) 5 A
- b) 10 A
- c) 15 A
- d) 20 A
Resposta Correta: B
Análise: Usando a lei da potência (P = V · I), isolamos a corrente: I = P / V. Portanto, I = 120 / 12 = 10 A.
8. Qual a resistência equivalente de três resistores idênticos de 30 Ω conectados em paralelo?
- a) 10 Ω
- b) 30 Ω
- c) 90 Ω
- d) 15 Ω
Resposta Correta: A
Análise: Para resistores iguais em paralelo, dividimos o valor de um deles pela quantidade total de componentes: Req = R / n = 30 / 3 = 10 Ω.
9. Classifique a afirmação: "Em um circuito puramente série, a corrente elétrica divide-se proporcionalmente entre os nós, mantendo a queda de tensão igual em todas as cargas."
- a) Verdadeiro (V)
- b) Falso (F)
Resposta Correta: B
Análise: No circuito série ocorre exatamente o oposto: a **corrente é idêntica** em todos os pontos, e a tensão se divide entre os componentes.
10. Qual a condutância elétrica (G) de um componente cuja resistência vale 4 Ω?
- a) 4 S
- b) 2 uF
- c) 0,25 S (Siemens)
- d) 0,5 Ω
Resposta Correta: C
Análise: A condutância é o inverso da resistência (G = 1 / R). Sendo assim, G = 1 / 4 = 0,25 Siemens (S).
Fase 2: Leis de Kirchhoff e Teoremas de Circuitos
11. A Lei de Kirchhoff das Correntes (LKC) é baseada em qual princípio fundamental da física?
- a) Conservação da Carga Elétrica.
- b) Conservação da Energia Mecânica.
- c) Efeito Joule invariável.
- d) Relatividade eletromagnética.
Resposta Correta: A
Análise: A LKC afirma que a soma das correntes que entram em um nó deve ser igual à soma das correntes que saem, ou seja, cargas elétricas não podem ser acumuladas ou destruídas no nó.
12. Percorrendo uma malha fechada de um circuito elétrico, a soma algébrica de todas as quedas de potencial e fontes de tensão deve ser igual a:
- a) O valor da maior fonte de tensão da malha.
- b) Zero.
- c) À resistência total multiplicada pela corrente do nó.
- d) Um valor infinito.
Resposta Correta: B
Análise: Esta é a Lei de Kirchhoff das Tensões (LKT), reflexo do princípio da conservação da energia aplicada a malhas fechadas.
13. De acordo com o Teorema de Thévenin, qualquer circuito linear de dois terminais pode ser substituído por um circuito equivalente composto por:
- a) Uma única fonte de tensão em série com um único resistor.
- b) Uma fonte de corrente em paralelo com um resistor.
- c) Uma ponte de diodos retificadora ideal.
- d) Um divisor de tensão capacitivo.
Resposta Correta: A
Análise: O equivalente Thévenin simplifica a análise de redes elétricas complexas focando na carga conectada através de uma fonte Vth e resistência Rth em série.
14. O Teorema de Norton estabelece uma equivalência composta por uma fonte de corrente conectada em paralelo com uma resistência. A relação entre a resistência de Thévenin (Rth) e a de Norton (Rn) de um mesmo circuito é:
- a) Rth é sempre o dobro de Rn.
- b) Rth é o inverso multiplicativo de Rn.
- c) Rth é igual a Rn.
- d) Elas nunca possuem relação direta.
Resposta Correta: C
Análise: A resistência vista pelos terminais do circuito passivado é exatamente a mesma em ambos os teoremas (Rth = Rn).
15. Para que ocorra a Máxima Transferência de Potência de um circuito para uma carga variável (RL), a resistência dessa carga deve ser:
- a) O mais próxima de zero possível (curto-circuito).
- b) Igual à resistência interna equivalente de Thévenin do circuito de alimentação.
- c) Dez vezes maior que a resistência da fonte para evitar perdas.
- d) Infinita (circuito aberto).
Resposta Correta: B
Análise: Quando RL = Rth, o circuito atinge o ponto ideal de acoplamento de impedâncias, extraindo a maior potência útil da fonte, embora a eficiência seja de 50%.
16. Em uma malha paralela com duas fontes de corrente ideais apontando no mesmo sentido, de valores 3 A e 5 A, qual a corrente total fornecida ao nó principal?
- a) 2 A
- b) 4 A
- c) 8 A
- d) 15 A
Resposta Correta: C
Análise: Fontes de corrente em paralelo apontando na mesma direção somam algebricamente seus valores intensificados (3 + 5 = 8 A).
17. O Teorema da Superposição pode ser aplicado para calcular correntes e tensões em circuitos que possuem múltiplas fontes independentes. Esse teorema exige que o circuito seja:
- a) Linear.
- b) Puramente indutivo.
- c) Não linear e variante no tempo.
- d) Composto exclusivamente por diodos.
Resposta Correta: A
Análise: A superposição fundamenta-se na propriedade da linearidade matemática (proporcionalidade e aditividade). Não pode ser usada diretamente para calcular potência, pois potência é uma grandeza não linear (quadrática).
18. Ao desativar uma fonte de tensão independente para aplicar o Teorema da Superposição, ela deve ser substituída por um:
- a) Circuito aberto (impedância infinita).
- b) Curto-circuito (resistor de 0 Ω).
- c) Resistor de valor equivalente de carga.
- d) Capacitor de desacoplamento.
Resposta Correta: B
Análise: Uma fonte de tensão ideal tem resistência interna nula (0 Ω). Portanto, anulá-la significa substituí-la por um curto-circuito. No caso de uma fonte de corrente, ela seria aberta.
19. Um divisor de tensão é montado com dois resistores idênticos em série ligados a uma bateria de 12 V. Qual a tensão sobre um dos resistores?
- a) 12 V
- b) 6 V
- c) 3 V
- d) 0 V
Resposta Correta: B
Análise: Como os resistores possuem o mesmo valor, a tensão da fonte se divide igualmente entre eles: 12 V / 2 = 6 V.
20. Classifique a afirmação: "A análise nodal baseia-se na aplicação sistemática da Lei de Kirchhoff das Tensões (LKT) para encontrar potenciais desconhecidos."
- a) Verdadeiro (V)
- b) Falso (F)
Resposta Correta: B
Análise: A análise **nodal** baseia-se na Lei de Kirchhoff das **Correntes** (LKC). A análise de malhas é que se utiliza da LKT.
Fase 3: Magnetismo, Componentes Reativos (AC/DC) e Instrumentação
21. Qual o comportamento de um capacitor ideal quando conectado a um circuito de Corrente Contínua (CC) estabilizado após atingir o regime permanente?
- a) Comporta-se como um curto-circuito perfeito.
- b) Oscila em alta frequência espontânea.
- c) Comporta-se como um circuito aberto.
- d) Reduz sua capacitância para zero.
Resposta Correta: C
Análise: Uma vez totalmente carregado em CC, o capacitor bloqueia o fluxo contínuo de corrente devido ao dielétrico isolante entre suas placas, operando como um circuito aberto.
22. Qual componente elétrico baseia seu funcionamento no armazenamento de energia em um campo magnético através da passagem de corrente?
- a) Capacitor
- b) Indutor (ou bobina)
- c) Varistor
- d) Resistor de fio
Resposta Correta: B
Análise: O indutor armazena energia em seu campo magnético quando percorrido por corrente. O capacitor armazena energia em campo elétrico.
23. Qual a capacitância equivalente de dois capacitores de 10 uF associados em série?
- a) 20 uF
- b) 10 uF
- c) 100 uF
- d) 5 uF
Resposta Correta: D
Análise: A associação de capacitores possui lógica inversa à dos resistores. Capacitores em série reduzem o equivalente: Ceq = 10 / 2 = 5 uF.
24. Em Corrente Alternada (CA), a oposição total oferecida por um circuito contendo resistências e reatâncias é denominada:
- a) Admitância.
- b) Condutância reativa.
- c) Impedância (Z), medida em Ohms.
- d) Fator de potência defasado.
Resposta Correta: C
Análise: A impedância (Z) é um número complexo composto pela parte real (Resistência R) e parte imaginária (Reatância X).
25. Uma onda senoidal pura possui tensão de pico igual a 141,4 V. Qual é o valor RMS (eficaz) aproximado dessa tensão de leitura?
- a) 220 V
- b) 100 V
- c) 70,7 V
- d) 141,4 V
Resposta Correta: B
Análise: Para ondas senoidais, Vrms = Vpico / √2 (ou Vpico * 0,707). Logo, 141,4 / 1,414 = 100 V.
26. Para efetuar a medição da corrente elétrica que passa por uma malha utilizando um multímetro na função amperímetro, as pontas de prova devem ser conectadas em:
- a) Série com o circuito (abrindo a malha).
- b) Paralelo com a carga sob teste.
- c) Paralelo direto com os bornes da fonte de alimentação.
- d) No barramento de aterramento apenas.
Resposta Correta: A
Análise: O amperímetro possui resistência interna baixíssima (idealmente zero) e deve ser inserido em série para que a corrente flua por dentro dele. Conectá-lo em paralelo causa curto-circuito.
27. Qual instrumento de laboratório é empregado para visualizar de forma gráfica o comportamento de formas de onda de tensão em função do tempo?
- a) Frequencímetro analógico.
- b) Megômetro de alta isolação.
- c) Osciloscópio.
- d) Wattímetro dinâmico.
Resposta Correta: C
Análise: O osciloscópio desenha gráficos de tensão (eixo Y) por tempo (eixo X), permitindo analisar frequência, período, ruídos e distorções.
28. Em circuitos elétricos CA industriais, a relação entre a potência ativa (W) e a potência aparente (VA) define um parâmetro importante conhecido como:
- a) Reatância de magnetização.
- b) Taxa de harmônicas.
- c) Impedância mútua.
- d) Fator de Potência (FP).
Resposta Correta: D
Análise: O Fator de Potência (FP = P / S) indica a eficiência do uso da energia. Quanto mais próximo de 1, menor o desperdício com campo magnético de reatâncias.
29. Classifique a afirmação: "A reatância indutiva (XL) de uma bobina diminui linearmente à medida que aumentamos a frequência do sinal de corrente alternada aplicado."
- a) Verdadeiro (V)
- b) Falso (F)
Resposta Correta: B
Análise: A reatância indutiva é dada por XL = 2 · π · f · L. Ela é **diretamente proporcional** à frequência (f), ou seja, ela aumenta com frequências maiores, bloqueando sinais de alta frequência.
30. Qual o período (T) de um sinal alternado senoidal que oscila na frequência padrão da rede elétrica brasileira (60 Hz)?
- a) 16,66 ms
- b) 60 ms
- c) 8,33 ms
- d) 1 s
Resposta Correta: A
Análise: O período é o inverso da frequência (T = 1 / f). Sendo assim, T = 1 / 60 = 0,01666 segundos, o que equivale a aproximadamente 16,66 milissegundos (ms) para completar um ciclo completo.
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