A fem de uma pilha de lanterna não varia apreciavelmente com o tempo, porém sua resistência interna muda com a idade e com o uso. Qual é o instrumento que você usaria para medir a idade de uma bateria?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a fem (força eletromotriz) de uma pilha de lanterna que não muda muito com o tempo, mas a resistência interna dela sim, conforme a bateria envelhece e é usada. A matéria envolvida aqui é eletricidade, mais especificamente sobre circuitos elétricos e propriedades das baterias. Para resolver isso, vamos precisar de instrumentos que nos ajudem a medir a resistência interna da bateria.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é resistência interna. Toda bateria tem uma resistência interna que limita a corrente que pode fornecer. Quando a bateria envelhece, essa resistência aumenta, o que pode diminuir a eficiência dela.
Passo 3
Para medir a resistência interna, precisamos basicamente medir dois valores: a tensão (voltagem) da bateria sem carga (aberta) e a tensão com uma carga conhecida (fechada). Com esses dois valores, podemos calcular a resistência interna usando uma fórmula simples.
Passo 4
Então, para medir a tensão sem carga, usamos um voltímetro, que é um instrumento que mede a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Já para medir a corrente quando a bateria est�� fornecendo energia para uma carga conhecida, usamos um ampímetro, que mede a quantidade de corrente que passa pelo circuito.
Passo 5
Com o voltímetro e o ampímetro, fazemos o seguinte:
- Medimos a tensão da bateria sem nenhuma carga conectada (V₀).
- Conectamos uma carga conhecida à bateria e medimos a tensão novamente (V).
- Medimos a corrente que passa pela carga (I).
Passo 6
A resistência interna ® pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a tensão sem carga -
é a tensão com carga -
é a corrente medida
Passo 7
Assim, com esses passos e utilizando o voltímetro e o ampímetro, conseguimos calcular a resistência interna da bateria. Como essa resistência aumenta com a idade da bateria, podemos usar esses valores para estimar quão velha ou desgastada a bateria está.
Resposta
Para medir a idade de uma bateria baseada na mudança da resistência interna, você usaria um voltímetro e um ampímetro para medir a tensão sem carga e a corrente com carga, respectivamente, calculando assim a resistência interna da bateria.