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Famema · Física

Questões de Eletrodinâmica e circuitos da Famema

8 questões oficiais da Famema sobre Eletrodinâmica e circuitos, de 2016 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 2 fáceis, 4 médias, 2 difíceis.

Treine Eletrodinâmica e circuitos com 8 questões da Famema

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5 questões de Eletrodinâmica e circuitos resolvidas

Questão 1 · Famema 2026 · Questão 40média

Considere que, durante uma tempestade, um raio atinja o solo e que, em determinado intervalo de tempo em que ocorre esse raio, seja registrada a corrente elétrica associada a ele, I, e a diferença de potencial, U, entre a nuvem que o gerou e o solo, conforme mostra o gráfico.

I (103 A) / U (106 V)

Imagem da questão

Sabendo que a potência elétrica é dada pelo produto entre a corrente, I, e a diferença de potencial, U, o valor máximo da potência associada a esse raio, no intervalo de tempo representado no gráfico, é

  1. A

    6,0 × 106 W.

  2. B

    3,0 × 108 W.

  3. C

    2,4 × 109 W.

  4. D

    3,6 × 1012 W.

  5. E

    1,2 × 1011 W.

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Gabarito: E

No gráfico, I está em 103 A e U em 106 V. A potência é P = I × U, e é preciso achar o instante em que esse produto é máximo.

1. Leitura do gráfico
- I sobe rapidamente até 12 e fica em 12 até a 3ª linha vertical; depois cai.
- U sobe de 8 até o pico de 10 (na 2ª linha vertical) e depois cai.
- No instante do pico de U, a corrente já está em 12.

2. Produto máximo
Nesse instante: I = 12 × 103 A e U = 10 × 106 V.
P = 12 × 103 × 10 × 106 = 120 × 109 = 1,2 × 1011 W

Depois disso, U cai e I fica igual ou também cai, então o produto só diminui.

Resposta: E (1,2 × 1011 W).

Por que as outras atraem: as outras alternativas vêm de erros nas potências de 10 (103 × 106 = 109) ou de usar um instante em que I ou U não estão no máximo, como o início do gráfico, em que I ≈ 0.

Dica: em gráficos com escalas multiplicadas (103, 106), leia o rótulo do eixo antes de fazer a conta.

Questão 2 · Famema 2025 · Questão 40fácil

O circuito da figura foi construído usando-se elementos ideais. Por meio da manipulação do reostato, que é um resistor variável e funciona conforme esquematizado, é possível controlar a corrente elétrica que se estabelece nesse circuito.

Imagem da questão

Deseja-se que uma corrente elétrica de 4 A passe pelo amperímetro do circuito. Para isso, o valor da resistência elétrica Rx deverá ser de

  1. A

    5 Ω.

  2. B

    6 Ω.

  3. C

    4 Ω.

  4. D

    8 Ω.

  5. E

    9 Ω.

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Gabarito: A

O circuito é um só caminho (série): bateria de 36 V, resistor de 4 Ω, amperímetro ideal (resistência nula) e o trecho do reostato Rx que a corrente percorre.

1. Resistência total para 4 A
Rtotal = U ÷ i = 36 ÷ 4 = 9 Ω

2. Valor de Rx
Rx = 9 − 4 = 5 Ω

Resposta: A (5 Ω).

Por que as outras atraem: E (9 Ω) é a resistência total, esquecendo o resistor de 4 Ω. C (4 Ω) repete o valor do resistor fixo.

Dica: em série, resistências se somam e a corrente é a mesma em todos os elementos.

Questão 3 · Famema 2021 · Questão 40média

Para ilustrar as relações entre as grandezas básicas da eletrodinâmica, um professor construiu um teste de habilidade motora para seus alunos. Trata-se de um brinquedo cujo desafio é fazer um anel condutor passear ao longo de um fio resistivo e desencapado, sem tocá-lo. Como estímulo, o professor avisou que os alunos que não conseguissem evitar que o anel tocasse o fio deveriam explicar as leis de Ohm aos colegas que faltaram à aula. Na figura, é representado o momento em que um aluno toca o fio resistivo com o anel, a 4 cm do ponto A, fazendo o amperímetro indicar 0,05 A.

Imagem da questão

Os fios utilizados e seus conectores, a fonte de tensão de 3 V, o amperímetro e o anel com seu suporte podem ser considerados ideais, sendo que o fio resistivo ligado entre os pontos A e B é ôhmico, mede 60 cm, tem área de secção transversal constante e está montado em uma base isolante. Os dados obtidos nessa brincadeira permitem encontrar o valor da resistência elétrica de todo o comprimento do fio resistivo. Esse valor é

  1. A

    900 Ω.

  2. B

    300 Ω.

  3. C

    450 Ω.

  4. D

    150 Ω.

  5. E

    600 Ω.

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Gabarito: A

Quando o anel toca o fio a 4 cm de A, a corrente sai da fonte, passa por A, percorre só os 4 cm de fio resistivo até o anel e volta pelo suporte e pelo amperímetro. O resto do fio fica fora do circuito.

1. Resistência dos 4 cm
R = U ÷ i = 3 ÷ 0,05 = 60 Ω

2. Fio inteiro (60 cm)
Pela 2ª lei de Ohm, R é proporcional ao comprimento (mesma seção e material):
Rtotal = 60 Ω × (60 cm ÷ 4 cm) = 60 × 15 = 900 Ω

Resposta: A

Atenção: 60 Ω é a resistência só do trecho de 4 cm, não do fio todo.

Dica: 2ª lei de Ohm — R = ρ · L / A; mesma seção e material → resistência proporcional ao comprimento.

Questão 4 · Famema 2020 · Questão 40difícil

Um potenciômetro foi construído utilizando-se dois fios resistivos ôhmicos, paralelos, de mesmo comprimento e mesma resistência elétrica. Os fios são tocados por um contato móvel, de resistência desprezível, que desliza perpendicularmente aos fios, tornando todo o conjunto um potenciômetro. Este potenciômetro está ligado a um gerador de 100 V e a um amperímetro, ambos ideais.

Imagem da questão

Quando o contato móvel do potenciômetro se encontra na posição indicada na figura, o amperímetro indica a passagem de uma corrente elétrica de 5 A.

Individualmente, cada um dos fios resistivos que constituem o potenciômetro apresenta, entre seus extremos, a resistência elétrica de

  1. A

    80 Ω.

  2. B

    40 Ω.

  3. C

    20 Ω.

  4. D

    100 Ω.

  5. E

    60 Ω.

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Gabarito: A

Seja R a resistência de cada fio inteiro (comprimento 2d). Na figura, o contato está no meio dos fios.

1. Caminho da corrente
As extremidades direitas dos dois fios estão ligadas ao mesmo ponto (que vai ao amperímetro), e o contato móvel liga os dois fios ao outro polo do gerador. A corrente percorre só as metades direitas (comprimento d, resistência R/2 cada); as metades esquerdas ficam em aberto, sem corrente.

2. Associação
As duas metades ligam os mesmos pontos (extremidades direitas e contato): estão em paralelo.
Req = (R/2) ÷ 2 = R/4

3. Lei de Ohm
Req = U ÷ i = 100 ÷ 5 = 20 Ω
R/4 = 20 → R = 80 Ω

Resposta: A

Por que as outras atraem: 20 Ω (C) é a resistência equivalente, não a de cada fio; tratar as metades em série dá R = 20 Ω; considerar o fio inteiro em paralelo dá 40 Ω (B).

Dica: num circuito com contato deslizante, desenhe por onde a corrente realmente passa; trechos em aberto não contam.

Questão 5 · Famema 2018 · Questão 40fácil

A tabela apresenta parte das informações contidas em uma conta de energia elétrica de determinada residência.

Imagem da questão

Considere que, nessa residência, 8 lâmpadas de 60 W fiquem acessas durante 4 horas por dia, durante um mês de 30 dias. O valor a ser pago por esse consumo será de

  1. A

    R$ 28,80.

  2. B

    R$ 21,60.

  3. C

    R$ 25,20.

  4. D

    R$ 14,40.

  5. E

    R$ 3,60.

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Gabarito: A

1. Preço do kWh (pela tabela): R$ 70,00 ÷ 140 kWh = R$ 0,50 por kWh.

2. Energia consumida pelas lâmpadas:
Potência total: 8 × 60 W = 480 W = 0,48 kW
Tempo: 4 h/dia × 30 dias = 120 h
E = P × t = 0,48 × 120 = 57,6 kWh

3. Valor: 57,6 × 0,50 = R$ 28,80

Resposta: A

Por que as outras atraem: E (R$ 3,60) é o custo de uma lâmpada só (0,06 × 120 = 7,2 kWh); D (R$ 14,40) é metade do valor certo.

Dica: energia elétrica em kWh = potência em kW × tempo em horas.