Quando um resistor com resistência
está ligado a uma bateria de lanterna de
, o resistor consome
de potência elétrica. (Suponha que cada bateria sempre possua resistência interna desprezível.) (a) Qual é a potência consumida pelo resistor quando é ligado a uma bateria de carro de
? Suponha que
permaneça constante quando há mudanças no consumo de potência. (b) O resistor é ligado a uma bateria e consome 5,00 W. Qual é a voltagem dessa bateria?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um resistor com resistência
ligado inicialmente a uma bateria de lanterna de
, consumindo uma potência de
. Precisamos descobrir duas coisas:
(a) Qual a potência que esse resistor vai consumir quando for ligado a uma bateria de carro de
, mantendo a resistência
a mesma.
(b) Qual a voltagem da bateria quando o resistor consome
.
Vamos usar as fórmulas de potência elétrica que relacionam tensão (
), resistência (
) e potência (
) para resolver essas partes.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a resistência
do resistor usando os dados iniciais. Sabemos que a potência
é dada por:
Onde:
-
é a potência -
é a voltagem -
é a resistência
Rearranjando para encontrar
:
Substituindo os valores da bateria de lanterna:
Então, a resistência do resistor é
.
Passo 3
Agora, vamos para a parte (a): queremos saber qual a potência consumida quando ligamos o resistor a uma bateria de
.
Usando a mesma fórmula de potência:
Substituindo os valores:
Passo 4
Passando para a parte (b), queremos encontrar a voltagem da bateria que faz o resistor consumir
.
Usamos novamente a fórmula da potência, mas agora queremos encontrar
:
Substituindo os valores:
Resposta
(a) A potência consumida pelo resistor na bateria de carro é de aproximadamente
.
(b) A voltagem da bateria que faz o resistor consumir
é aproximadamente
.