ufam o grafico abaixo representa a curva caracteristica de um gerador fornecida pelo fabricante. Se a lâmpada de resistencia elétrica R=10 for conectada a esse gerador, a corrente elétrica no circuito e a potência dissipada pela lâmpada valem, respectivamente
A) 3A e 45W
B) 2A e 30W
C) 1,5A e 20W
D) 2A e 20W
E) 2A e 40W
Soluções para a tarefa
A resistência interna é dada pela tangente do angulo de inclinação da reta no sentido horário:
Tang = ε / i ---> 40/4 --> 10 Ω
A corrente com a lâmpada:
40 = 20.i ---> i = 2A
A potência:
P = 10.4 --> 40W
Alternativa E.
A corrente elétrica no circuito e a potência dissipada pela lâmpada valem, respectivamente, 2A e 40 W.
Equação do Gerador
A diferença de potencial será a diferença entre a força eletromotriz e a diferença de potencial decorrente da resistência interna do gerador.
U = E - ri
Onde,
- E - força eletromotriz
- r - resistência interna
Quando a intensidade da corrente equivale à zero, a diferença de potencial elétrico é igual à força eletromotriz. Analisando o gráfico, teremos-
E = 40 Volts
Quando a ddp equivale à zero, a força eletromotriz é dada por-
U = E - ri
0 = E - ri
r = E/i
r = 40/4
r = 10Ω
Utilizando a Primeira Lei de Ohm e sabendo que a resistência da lâmpada estará associada em série com a resistência interna do gerador.
U = R.i
40 = 20i
i = 2A
Para calcular a Potência dissipada na lâmpada-
R = U/i
10 = U/2
U = 20 Volts
P = U.i
P = 20. 2
P = 40 W
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