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
.
Exercícios relacionados
É observado que uma panela com 230 mm de diâmetro contendo água a
apresenta uma taxa de perda de massa de
, quando o ar ambiente está seco e a uma temperatura de
.
Estime a taxa de perda de massa por evaporação para as temperaturas da água e do ar ambiente iguais a , admitindo que o coeficiente de transferência de massa por convecção permaneça inalterado e que o ar ambiente esteja seco. (R:
).
Estime a taxa de perda de massa por evaporação para as temperaturas da água e do ar ambiente iguais a
Uma placa de circuito impresso de
abriga na superfície 100 chips lógicos estreitamente espaçados, cada um dissipando
no ambiente a
. A transferência de calor a partir da superfície inferior da placa é desprezível. Considerando que o coeficiente de transferência de calor na superfície da placa é
, determine (b) a temperatura da superfície dos chips. R. (b)
*Uma casca cilíndrica isolante muito longa possui raio de
e carrega densidade linear de carga de
, uniformemente espalhada pela sua superfície externa. Qual seria a leitura de um voltímetro, se ele estivesse conectado (a) entre a superfície do cilindro e um ponto
acima da superfície e (b) entre a superfície e um ponto a
do eixo central do cilindro?
Um cilindro dielétrico infinito de raio
, localizado no vácuo, tem polarização dada por
onde
é uma constante e
é a distância radial até o eixo de simetria do cilindro. A permissividade elétrica do vácuo é
. Usando coordenadas cilíndricas, calcule:
a) A densidade superficial de carga ligada e a densidade volumétrica de carga ligada
.
b) O vetor campo elétrico nas regiões (i)
e (ii)
.
c) O vetor deslocamento elétrico nas regiões (i)
e (ii)
.
a) A densidade superficial de carga ligada
b) O vetor campo elétrico
c) O vetor deslocamento elétrico