Uma bateria industrial é carregada por um período de várias horas, a uma tensão constante de 120 V. Inicialmente, a corrente é de 10 mA e aumenta linearmente a 15 mA em 10 ks. De 10 ks a 20 ks, a corrente é constante de 15 mA. De 20 ks a 30 ks a corrente diminui linearmente para 10 mA. Aos 30 ks, a bateria é desconectada.

a) Esboce o gráfico da corrente de t = 0 a t = 30 ks.

b) Esboce o gráfico da potência fornecida à bateria de t = 0 a t = 30 ks.

c) Usando o esboço da potência, determine a energia total fornecida à bateria.

Passo 1

Beleza meu bacanos, vamos construir esse grafico no Geogebra mas caso voce tenha outro programa que goste fique a vontade e compare com o nosso resultao.

  1. Passo 2

  2. 0   <   t   <   10
  3. t   -   10 ∙ 10 - 3 t - 0   =   5 ∙ 10 - 3 10 ∙ 10 3

    10000 y   - 100   =   0.005 t

    y   = 0.5 ∙ 10 - 6 t   +   10 ∙ 10 - 3

    i t = 0.5 ∙ 10 - 3 t + 10 m A ; v t = 150 V

    p t = 0.06 t + 1200 m W

    10   <   t <   20  

    i t = 15 m A , v t = 150 V

    p t = 1800 m W

    20   <   t <   30

    y - 15 ∙ 10 - 3 t - 20000   =   - 5 ∙ 10 - 3 10 ∙ 1000

    100000 y   -   150   =   - 5 t ∙ 10 - 3   +   100

    i t = - 5 ∙ 10 - 4 + 25 m A , v t = 150 V

    p t = - 0.06 t + 3000 m W

    Passo 3

  4. A energia total é calculada pela área abaixo do gráfico

w = 1200 ∙ 10 - 3 ∙ 30 ∙ 1000 + 600 ∙ 10 - 3 ∙ 10 ∙ 10 3 + 0.5 10 ∙ 10 3 ∙ 600 ∙ 10 - 3 + 0.5 10 ∙ 10 3 ∙ 600 ∙ 10 - 3

w   =   48   k J

Resposta

Ver o desenvolvimento.

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