Quando uma bateria de fem igual a 1,5 V fornece uma corrente de 1 A a uma resistência externa R, a tensão medida entre seus terminais cai para 1,4 V.

  1. Qual é o valor de R?
  2. Qual é a resistência interna da bateria?
  3. Qual é a taxa de conversão de energia química em energia elétrica na bateria, por unidade de tempo, nessas condições?
  4. Qual é a potência convertida em calor na resistência externa?
  5. Qual é a perda de potência na bateria?

Passo 1

Vamos lá! Primeiro, temos um circuito deste tipo aqui.

Sabendo que o a diferença de potencial entre os terminais é de 1,4 V e a corrente é 1 A, podemos calcular a resistência R no item (a).

V = R i ⇒ R = V i = 1,4 1 = 1,4 Ω

Passo 2

Agora usando a fem da bateria podemos descobrir a resistência interna no item (b).

E = r i + R i   ⟹ r = E - R i i = 0,1 Ω

Passo 3

Ainda usando a fem, podemos calcular a taxa de conversão da energia química em energia elétrica. Isso significa que ele quer a potência.

P p o t = E i = 1,5 W

Acabamos de matar o item (c).

Passo 4

A potência convertida é a potência no resistor R

P F o r = R i 2 = 1,4 W

Esta é a resposta do item (d).

Passo 5

A potência perdida é a diferença entre a potência gerada na bateria e a potência fornecida.

Δ P = P p o t - P F o r = 0,1 W .

Resposta

a )     R = 1,4 Ω

b )     r = 0,1 Ω

c )     P p o t = 1,5 W

d )   P F o r = 1,4 W

e )   Δ P = 0,1 W .

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