Question

Quanto vale a força eletromotriz do gerador representado no gráfico indicado?
A) 10 V
B) 40 V
C) 30 V
D) 50 V
E) 20 V

Answer 1

O resistor interno de um gerador obedece a lei de Ohm, portanto, sua resistência é o coeficiente angular da reta do gráfico.

r' = ( U" - U' ) / ( i"- i' ) = ( 20 - 14 ) / ( 8 - 5 ) = 2 Ω

Para i = 5 A, U = 20 V

Equação do gerador:

U = E - r' x i

E = U + r' x i

E = 20 + 2 x 5

E = 20 + 10 = 30 V

A força eletromotriz E do gerador é de 30 V.

Answer 2

Resposta:

Questão furada.

Explicação:

A força eletromotriz é equivalente à tensão útil do circuito, sendo que ela diminui ao passo que a corrente é aumentada. Portanto, constata-se que no gráfico está representada justamente a força eletromotriz do gerador em função da corrente a que ele é submetido. Nesse caso, a força eletromotriz dele é variável (como de todo gerador) tendo-se variável a corrente. Neste sentido, precisa-se da determinação de um valor fixo de corrente para calcular a respectiva força eletromotriz.

O que é constante e podemos calcular a partir de qualquer ponto no gráfico, porém, é a potência do gerador, que é dada pela soma entre a potência útil (representada pelo gráfico U x i) e a potência dissipada, que pode ser obtida pela tangente do ângulo esquerdo que o gráfico faz com o eixo i, que é o mesmo que o gráfico faz com o eixo paralelo a ela, traçado entre o gráfico e o 14.

Tomando o triângulo formado, calculamos a tangente, então, por (20-14)/(8-5), obtendo 2 como valor da resistência. Podemos, agora, calcular a potência dissipada. Dada por resistência interna x corrente², calculamos a potência dissipada tomando um ponto específico no gráfico para o qual deveremos calcular a potência útil tbm, em seguida. Em i = 5, a pot dissipada é de 50W, somando a ela à potência útil no mesmo ponto (força eletromotriz no momento x corrente), que é 20V x 5A (100W), obtemos uma potência total do gerador igual a 150W. Esta última é constante e pôde ser calculada. Não faz sentido a pergunta sobre a força eletromotriz. A questão foi mal formulada.

Como não há nenhuma opção de 150W nas alternativas, estando todas elas em V, talvez a questão quisesse ter referido à tensão dissipada, que no caso não se chama eletromotriz, uma vez que não funciona para qualquer coisa fora do próprio gerador. Mas, mesmo esta é variável, uma vez q depende da corrente e da resistência interna, sendo a resistência interna constante e a corrente, segundo o gráfico, variável.

Resumindo, o gráfico mostrado é para cálculo da resistência e/ou potência total de um gerador. Corrente e força eletromotriz, assim como a tensão dissipada, são todas variáveis no gráfico e assumem diversos valores.

Espero ter ajudado.

Bons estudos!