Um gerador de f.e.m. varepsilon=30 v e resistência interna r=2,0 Omega está alimentando um resistor de 48 Omega. Determine:
c) o rendimento elétrico do gerador.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um gerador com uma força eletromotriz (f.e.m.) de e uma resistência interna de . Esse gerador está ligado a um resistor de . Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o rendimento elétrico desse gerador. Para resolver isso, vamos usar alguns conceitos básicos de circuitos elétricos, como a Lei de Ohm e o cálculo de potência elétrica.

Passo 2

Primeiro, precisamos encontrar a resistência total do circuito. A resistência total ( Rt = r + R = 2,Omega + 48,Omega = 50,Omega ) é a soma da resistência interna do gerador ( ) com a resistência do resistor externo ( ).

Passo 3

Agora, vamos calcular a corrente elétrica ( I = 30,V50,Omega = 0,6,A ) que está passando pelo circuito usando a Lei de Ohm, que diz que .

Passo 4

Em seguida, vamos calcular a potência total ( Ptotal = 30,V times 0,6,A = 18,W ) que o gerador está fornecendo. A potência é dada por .

Passo 5

Agora, vamos determinar a potência útil ( VR = R times I = 48,Omega times 0,6,A = 28,8,V ú) que está sendo consumida pelo resistor de Pútil = VR times I = 28,8,V times 0,6,A = 17,28,W . Primeiro, calculamos a tensão no resistor ( ):
Então, a potência útil é:
ú

Passo 6

Por fim, vamos calcular o rendimento elétrico ( eta = ( PútilPtotal ) times 100% = ( 17,28,W18,W ) times 100% approx 96% ) do gerador. O rendimento é a razão entre a potência útil e a potência total fornecida, vezes 100 para obter a porcentagem.
ú

Resposta

O rendimento elétrico do gerador é de aproximadamente 96%.

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b) para o gerador, as potências elétricas gerada, fornecida e dissipada;
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a) a potência elétrica dissipada no resistor de 48 Omega;
Um capacitor de 6 mu F inicialmente descarregado é conectado em série a um resistor de 8 k Omega e a fonte de fem varepsilon=100 V e que possui resistência interna desprezível. Imediatamente após a conexão do circuito, qual é
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e) Depois de muito tempo após a ligação do circuito (depois de várias constantes de tempo), quais são os valores das quatro grandezas precedentes?