53- No circuito indicado na Figura 25.39 , calcule

( a ) a taxa de conversão de energia interna (química) em energia elétrica no interior da bateria

( b ) a taxa de dissipação da energia elétrica na bateria;

( c ) a taxa da dissipação da energia elétrica na resistência externa

Passo 1

Somando todas as tensões no circuito acima nós teremos:

12 - i - 5 i = 0

i = 2   A

Onde i sai do polo positivo da bateria e flui o circuito em sentido anti-horário.

Passo 2

Letra a )

A potência que sai da fonte de tensão será:

P = 12 × 2 = 24   W

Achei muito bonito a forma como ele pediu isso, pois é a verdade, a fonte de tensão de uma bateria é a forma mais pura de conversão de energia química para elétrica sem perdas por resistência interna.

Passo 3

A única forma de dissipar corrente na bateria é pela resistência interna que é a resistência de 1   Ω logo:

P = I 2 r = 2 2 × 1 = 4   W

Passo 4

Letra c )

Como passa uma corrente de 2   A na resistência externa de 5   Ω então a potência nele será:

P = I 2 R = 2 2 × 5 = 20   W

Ou simplesmente:

24 - 4 = 20   W

24   W   criados da fonte de tensão menos 4   W da resistência interna, o que sobra é a potência na carga (ou resistência externa).

Resposta

a )   24   W

b )   4   W

c )   20   W

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