Question

URGENTE O gráfico representa a curva característica de um gerador. Liga-se os seus terminais a uma associação de dois resistores em paralelo, cada um com resistência igual a 8,0 Ω. Dê o que se pede. a) Desenhe um esquema do circuito descrito. b) Calcule a intensidade de corrente elétrica que se estabelece no circuito. c) Calcule o rendimento do gerador.

Answer 1

Resposta:

a) Figura

b) 2,0 A

c) 67%

Explicação:

• Essa questão é sobre eletrodinâmica, a área da física que estuda cargas elétricas em movimento.

• Para que as cargas elétricas entrem em movimento é necessário fornecer energia (tensão) a elas. Esse trabalho é feito por dispositivos chamados de geradores. Exemplos simples de geradores que usamos em nosso dia-a-dia são as pilhas e as baterias.

• A energia (tensão) total fornecida pelo gerador é chamada de força eletromotriz, ou simplesmente, f.e.m

• A função característica do gerador é a expressão matemática que relaciona a energia (tensão) fornecida e a intensidade da corrente elétrica que percorre o circuito.

       ----------------------------------------------------

       $\boxed{\mathsf{\varepsilon=U-r\cdot i}}$

       onde:

       ε = força eletromotriz (f.e.m);

       U = tensão;

       r = resistência interna do gerador;

       i = corrente elétrica.

       ----------------------------------------------------

Sem mais delongas, bora para a solução!

Solução:

a) O esquema do circuito encontra-se na figura abaixo.

b) 1. Vamos primeiro determinar a f.e.m e a resistência interna do gerador usando os dados do gráfico.

• Se i = 0, então U = 12 V, temos:

        $\mathsf{\varepsilon=U-r\cdot i}\\\\\mathsf{\varepsilon=U-r\cdot0}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{\varepsilon=U=12\,V}}$

• Se i = 6 A, então U = 0 e obtemos:

       $\mathsf{\varepsilon=U-r\cdot i}\\\\\mathsf{12=0-r\cdot6}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{r=2,0\,\Omega}}$

2. Cálculo da resistência equivalente do circuito:

$\mathsf{R_e=\dfrac{R}{2}+r}\\\\\mathsf{R_e=\dfrac{8}{2}+2}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{R_e=6,0\,\Omega}}$

3. Por fim, para calcular a corrente elétrica, vamos usar a Lei de Ohm:

$\mathsf{U=R\cdot i}\\\\\mathsf{\varepsilon=R_e\cdot i}\\\\\mathsf{12=6\cdot i}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{i=2,0\,A}}$

c) 1. A potência total do gerador é dada por:

$\mathsf{P_t=\varepsilon\cdot i}\\\\\mathsf{P_t=12\cdot2}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{P_t=24\,W}}$

2. A potência dissipada pelo gerador é:

$\mathsf{P_d=r\cdot i^2}\\\\\mathsf{P_d=2\cdot2^2}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{P_d=8\,W}}$

3. A potência útil é, portanto:

$\mathsf{P_u=P_t-P_d}\\\\\mathsf{P_u=24-8}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{P_u=16\,W}}$

4. Logo, o rendimento do gerador é:

$\mathsf{\eta=\dfrac{P_u}{P_t}}\\\\\mathsf{\eta=\dfrac{16}{24}}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{\eta=0,67}}\qquad \mathsf{ou}\qquad \boxed{\mathsf{\eta=67\%}}$

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Energia elétrica

https://brainly.com.br/tarefa/29295172

Bons estudos! : )

Equipe Brainly