Determine a taxa com a qual a energia é dissipada quando: (a) Uma diferença de potencial de 240 V é aplicada às extremidades do fio.
Passo 1
Beleza! O enunciado pede para determinar a taxa com a qual a energia é dissipada quando uma diferença de potencial de 240 V é aplicada nas extremidades de um fio. Isso está relacionado com o conceito de potência elétrica, que é a taxa de dissipação de energia em um circuito elétrico. Para resolver isso, vamos precisar entender as fórmulas que ligam tensão (V), corrente (I) e potência §.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a potência elétrica pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Aqui,
é a potência em watts (W),
é a tensão em volts (V) e
é a corrente em amperes (A).
Passo 3
Entretanto, às vezes não conhecemos a corrente diretamente, mas sabemos a resistência
do fio. Nesse caso, podemos usar a Lei de Ohm, que diz:
A partir dessa fórmula, podemos isolar a corrente
:
Passo 4
Substituindo a expressão da corrente na fórmula da potência, temos:
Então, a potência também pode ser calculada como:
Passo 5
Agora, voltando ao enunciado: sabemos que a tensão
é de 240 V. Para encontrar a potência
, precisamos conhecer a resistência
do fio. Se a resistência não for dada, não podemos calcular um valor numérico específico para a potência.
Resposta
Portanto, com uma tensão de 240 V aplicada às extremidades do fio, a taxa de dissipação de energia (potência) é dada por:
Para calcular o valor exato da potência dissipada, precisamos conhecer a resistência
do fio.