Villate - P3.4: Determine a corrente máxima que pode fornecer uma pilha com f.e.m. de 1.5 V e resistência interna de 0.2 Omega, e a potência dissipada em calor dentro da própria pilha quando fornece essa corrente máxima.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente encontrar duas coisas: a corrente máxima que uma pilha pode fornecer e a potência dissipada em calor nessa pilha quando está fornecendo essa corrente máxima. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Eletricidade Básica, especificamente as ideias de força eletromotriz (f.e.m.), resistência interna e potência elétrica.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a corrente máxima que a pilha pode fornecer. A corrente máxima ocorre quando a resistência externa do circuito é zero, ou seja, quando a pilha está em um circuito curto. Nessa situação, toda a f.e.m. da pilha é usada para empurrar a corrente através da resistência interna da própria pilha.
A fórmula para calcular a corrente $ I $ é dada por:
I
Onde:
  • $ \mathcal{E} $ é a f.e.m. da pilha (1.5 V)
  • $ R_{int} $ é a resistência interna da pilha (0.2 Ω)
Vamos calcular:
I = ERint
Portanto, a corrente máxima é 7,5 amperes.

Passo 3

Agora, vamos calcular a potência dissipada em calor dentro da pilha quando ela está fornecendo essa corrente máxima. A potência $ P $ dissipada em uma resistência é dada por:
P
Onde:
  • $ I $ é a corrente (7.5 A)
  • $ R $ é a resistência interna da pilha (0.2 Ω)
Vamos calcular:
P = I^2 times R
Então, a potência dissipada em calor é 11,25 watts.

Resposta

A corrente máxima que a pilha pode fornecer é de 7,5 A e a potência dissipada em calor dentro da própria pilha é de 11,25 W.

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