Um gerador de força eletromotriz 120 V e resistência interna 2 Ω, ligado a um circuito externo, gera a potência elétrica de 600 W. Determine:
a) a intensidade da corrente elétrica que atravessa o gerador;
b) a potência elétrica lançada no circuito externo e a potência dissipada internamente.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um gerador com uma força eletromotriz (FEM) de 120 V e uma resistência interna de 2 Ω. Esse gerador está ligado a um circuito externo e está gerando uma potência elétrica de 600 W. Vamos usar conceitos de circuitos elétricos, como Lei de Ohm e fórmulas de potência, para encontrar a intensidade da corrente elétrica que passa pelo gerador e as potências no circuito externo e interna.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a relação entre potência, tensão e corrente. A potência elétrica $ P $ é dada pela fórmula:
P
onde $ V $ é a tensão (em volts) e $ I $ é a corrente (em amperes).

Passo 3

Para encontrar a intensidade da corrente elétrica que atravessa o gerador, precisamos considerar a potência total gerada. Sabemos que:
Ptotal = 600, W
E a força eletromotriz é:
E = 120, V
Usando a fórmula da potência:
600 = 120 cdot I
Agora, é só resolver para $ I $:
I

Passo 4

Agora que temos a corrente, vamos encontrar a potência elétrica lançada no circuito externo. A resistência interna do gerador é 2 Ω, então a tensão no circuito externo $ V_{externo} $ é dada por:
Vexterno
V = E - I cdot Rinterna
Agora, a potência no circuito externo:
V = 120 - 5 cdot 2 = 120 - 10 = 110, V

Passo 5

Para a potência dissipada internamente no gerador, usamos a resistência interna:
Pinterna = I^2 cdot Rinterna
Pinterna = 5^2 cdot 2 = 25 cdot 2 = 50, W

Resposta

a) A intensidade da corrente elétrica que atravessa o gerador é de 5 A.
b) A potência elétrica lançada no circuito externo é de 550 W e a potência dissipada internamente no gerador é de 50 W.

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