Considere o circuito elétrico indicado na figura. A voltagem entre os terminais da bateria de 24,0 V é igual a 21,2 V durante a passagem da corrente. Calcule (a) a resistência interna r da bateria; (b) a resistência R do resistor do circuito.
Soluções para a tarefa
Resposta:
A) r = 0,7 Ω
B) R = 5,3 Ω
Explicação:
A)
Aplicando a equação do gerador, temos:
U = ε - r·i
21,2 = 24 - r∙4 → r = 0,7 Ω
B)
A corrente que passa no resistor R vale 4 A e a diferença de potencial que o mesmo está submetido é de 21,2 V. Logo, basta que a gente aplique a primeira lei do Ohm. Assim, temos:
U = R∙i
21,2 = R∙4 → R = 5,3 Ω
Letra a)
A bateria de 24,00 V sujeita a uma tensão útil de 21,20 V durante a passagem de uma corrente elétrica de 4,00 A possuí uma resistência interna igual a 0,70 Ω.
Geradores Elétricos
Geradores elétricos são aparelhos que convertem energia. Sendo assim, a energia não é gerada e sim transformada, respeitando o princípio da conservação de energia.
Equação da tensão útil elétrico de um gerador real é dada por:
U = ε - i.r
Sendo:
- U = tensão útil (V)
- ε = força eletromotriz
- r = resistência interna (Ω)
- i = corrente elétrica (A)
Para calcular a resistência interna r da bateria, iremos utilizar a equação da tensão útil de um gerador real, isolando a variável r:
Dado: U = 21,20 V; ε = 24,0 V; i = 4,0 A. (Veja a imagem em anexo)
U = ε - i.r => 21,20 V = 24,00 V - 4,00 A.r
r = (24,00-21,20) V/(4,00 A) => r=2,80 V/4,00 A
r = 0,70 Ω
Letra b)
O circuito da bateria de 24,00 V sujeita a uma tensão útil de 21,20 V durante a passagem de uma corrente elétrica de 4,00 A possuí uma resistência igual a 5,30 Ω.
Primeira lei de Ohm
A primeira lei de Ohm defini a resistência elétrica dos condutores relaciona a relação de proporcionalidade entre a corrente elétrica e a diferença de potência a qual um circuito está submetido.
Equação da primeira lei de Ohm é dada por:
U = R.i
Sendo:
- R = Resistência do circuito
- U e i = apresentados anteriormente
Para calcular a resistência R do circuito, iremos utilizar a equação a primeira lei de Ohm, isolando a variável R:
Dado: U = 21,20 V; i = 4,0 A. (Veja a imagem em anexo)
U = R.i => 21,20 V = R.4,00 A => R = 21,20 V/4,00 A
R = 5,30 Ω
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