Questão 3 Unicamp 2020 - 2ª fase - dia 2
Relês são dispositivos eletromecânicos usados para abrir e fechar contatos elétricos através da deflexão de uma lâmina metálica (armadura) que é atraída pelo campo magnético gerado por uma bobina, conforme ilustra a Figura A.
a) No relê da Figura A, a constante elástica da mola presa à armadura é . Quando a bobina é ligada, qual é a energia potencial da mola, se ela for distendida de em relação à sua posição de equilíbrio?
b) Resistores LDR (Resistor Dependente de Luz) apresentam alta resistência elétrica na ausência de luz, e baixa resistência quando iluminados. Um uso frequente desses resistores se verifica no acionamento de relês. A Figura B (no espaço de resposta) fornece a resistência do LDR do circuito da Figura C em função da intensidade luminosa. Qual é a tensão no LDR quando a intensidade de luz solar nele incidente é igual a ?
CAMPO DE RESOLUÇÃO E RESPOSTA
a) A energia potencial elástica presente em uma mola de constante elástica distendida ou comprimida por é . Como a deformação da mola, distensão, no caso, é de
temos, em unidades do S.I.,
b) Do gráfico, podemos perceber que quando a intensidade vale a resistência do LDR vale (ponto destacado em vermelho na figura abaixo).
Como o LDR está associado em série com o resistor de resistência , o conjunto possui resistência equivalente
Devido a isso, a corrente que circulará pela associação possui intensidade que pode ser determinada pela lei de Ohm aplicada ao circuito. Usando unidades do S.I.,
Assim, a tensão (diferença de potencial) no LDR é