Por motivos de segurança, uma fonte de tensão com voltagem elevada possui uma resistência interna muito grande. Por que essa fonte deve ter uma resistência interna elevada em comparação a uma fonte que forneça a mesma voltagem, porém com uma resistência interna muito pequena?
Passo 1
Então, o que a gente tem aqui é um exercício que fala sobre fontes de tensão com diferentes resistências internas. A questão está perguntando por que uma fonte de tensão elevada deve ter uma resistência interna muito grande, especialmente quando comparada a uma fonte que fornece a mesma voltagem mas com resistência interna muito pequena. Para resolver isso, a gente vai precisar entender um pouco sobre resistência interna, fontes de tensão e como elas se comportam em circuitos elétricos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é resistência interna. Toda fonte de tensão, como uma bateria ou um gerador, não é perfeita. Ela tem uma resistência interna, que é uma resistência própria da própria fonte. Essa resistência interna interfere na entrega de corrente ao circuito externo. A resistência interna é representada por .
Passo 3
Agora, vamos entender por que a resistência interna é importante. Quando conectamos uma fonte a um circuito, a corrente total que circula depende da resistência interna da fonte e da resistência do circuito. Segundo a Lei de Ohm, a corrente é dada por:
onde:
é a voltagem da fonte,
é a resistência do circuito externo,
é a resistência interna da fonte.
Passo 4
Se a resistência interna for muito grande, ela limita a quantidade de corrente que pode passar pelo circuito. Isso é bom para a segurança porque evita que uma corrente muito alta circule, o que poderia causar superaquecimento ou danos aos componentes.
Passo 5
Por outro lado, se a resistência interna for muito pequena, a resistência total também será pequena, permitindo que uma corrente maior circule. Embora isso possa ser desejável em algumas aplicações, em termos de segurança, uma corrente muito alta pode ser perigosa, podendo causar choques elétricos, queimar fios ou danificar equipamentos.
Passo 6
Além disso, uma resistência interna elevada ajuda a manter a voltagem da fonte mais estável quando há variações na carga do circuito. Isso significa que mesmo que a resistência externa mude, a voltagem fornecida pela fonte não varia muito, garantindo um funcionamento mais seguro e previsível do circuito.
Resposta
Portanto, uma fonte de tensão com resistência interna muito grande é mais segura porque limita a corrente que pode circular no circuito, prevenindo danos e garantindo uma voltagem estável, ao contrário de uma fonte com resistência interna muito pequena, que pode permitir correntes excessivas e causar riscos.