Enunciado

Uma bateria de 12 V de automóvel não “morre” tanto por queda de voltagem terminal, mas por causa de reações químicas que aumentam a sua resistência interna. Outra bateria, boa, conectada por cabos de conexão externa em ponte, pode dar partida no motor e, assim, recarregar a bateria morta. Considere o circuito automotivo da FIGURA P32.68.

a. Que intensiade de corrente poderia uma bateria boa, sozinha, fornecer ao motor de arranque?

b. Que intensidade de corrente a bateria morta, sozinha, é capaz de fornecer ao motor de arranque?

c. Com os cabos de ligação conectados em ponte, que intensidade de corrente passará pelo motor de arranque?

d. Com os cabos de ligação conectados em ponte, que intensidade de corrente passará pela bateria morta, e em que sentido?

Passo 1

a) A bateria boa sozinha pode conduzir uma corrente através do motor de partida

I   =   12 ( 0.01 + 0.05 )   =   200   A

b) Sozinha, a bateria descarregada conduz uma corrente

I   =   8 ( 0.5   +   0.05 )   =   14.5   A

Passo 2

c) Seja I 1 , I 2 , I 3 definido como mostrado na figura acima. As leis de Kirchhoff aplicadas à bateria boa e morta loop de bateria, bom loop de bateria e motor de partida, e a junção do meio superior produzem três equações nos três correntes desconhecidas:

12   -   I 1 ( 0.01 )   -   I 3 ( 0.05 )   =   0

12   -   I 1 ( 0.01 ) - I 2 ( 0.5 ) - 8   =   0

I 1   =   I 2 + I 3

Substituindo I 1 da terceira equação na primeira e na segunda equação dá

12   -   I 2 ( 0.01 ) - I 3 0.06 )   =   0

4 - I 2 0.51 ) - I 3 ( 0.01 )   =   0

Resolvendo para I 2 da primeira equação,

I 2 12 - I 3 0.06 0.01

Substituindo na segunda e resolvendo para I 3 resulta que a corrente através do motor de partida é 199 A

Passo 3

d) Substituindo o valor de I 3 na expressão de I 2 resulta que a corrente através da bateria descarregada é 3,9 A. Avalie: A bateria boa está carregando a bateria descarregada, bem como executando o motor de partida. Um total de 203 A flui através da bateria boa.

Resposta

Ver o desenvolvimento.

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