Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 26.Exercício - Ex. 20

No circuito indicado na Figura 26.48, a taxa de dissipação da energia elétrica de R 1 é igual a 20,0 W. (a) Detemine R 1 e R 2 . (b) Qual é a fem da bateria? (c) Ache a corrente que passa por R 2 e pelo resistor de 10,0   Ω . (d) Calcule o consumo total de energia elétrica em todos os resistores e a energia elétrica fornecida pela bateria. Mostre que seus resultados estão de acordo com a conversão de energia.

Passo 1

P = I 2 R determina R 1 . R 1 , R 2   e o resistor 10,0   Ω estão todos em paralelo, portanto, têm a mesma tensão.

Aplicaremos a regra de junção para encontrar a corrente através do R 2 .

P = I 2 R para um resistor e P = ε I para uma fem. A fem insere energia elétrica no circuito e

a energia elétrica é removida nos resistores.

Passo 2

  1. Para determinarmos R 1 e R 2 fazemos:

    2. P 1 = I 1 2 R 1

    20 W = 2 A 2 R 1

    E

    R 1 = 5 Ω

    R 1 e 10   Ω   são paralelos, então

    10 Ω I 10 = ( 5 Ω ) ( 2 A )

    E

    I 10 = 1   A .

    Então,

    I 2 = 3,50   A - I 1 - I 10 = 0,50   A

    R 1 e R 2 são paralelos, então

    0,50   A R 2 = ( 2 A ) ( 5 Ω )

    E

    R 2 = 20   Ω

    Passo 3

  2. E calculamos a fem da bateria por:

    3. ε = V 1 = 2   A ⋅ 5   Ω = 10   V

    Passo 4

  3. Da parte (a):

    4. I 2 = 0,500   A

    I 10 = 1,00   A

    Passo 5

  4. Agora, vamos calcular o consumo total de energia elétrica em todos os resistores e a energia elétrica fornecida pela bateria:

Temos que: P 1 = 20 W .

P 2 = I 2 2 R 2 = 0,50   A 2 20   Ω = 5   W

P 10 - I 10 2 R 10 = 1,0   A 2 10   Ω = 10 W .

A taxa total na qual os resistores removem a energia elétrica é:

P r e s i s = 20 W + 5 W + 10 W = 35 W .

A taxa total na qual a bateria insere energia elétrica:

P b a t e r = I ε = 3,50   A 10   V = 35   W

P r e s i s = P b a t e r   ,

que concorda com a conservação de energia.

Os três resistores estão em paralelo; portanto, a tensão de cada um é a tensão da bateria, 10,0   V . As correntes nos três resistores adicione para dar a corrente na bateria.

Resposta

  1. R 1 = 5 Ω e R 2 = 20   Ω
  2. ε = 10   V
  3. I 2 = 0,500   A   e I 10 = 1,00   A
  4. P r e s i s = 35 W = P b a t e r
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma combinação em paralelo dos resistores A e B está conectada aos terminais de uma bateria. O resistor A tem o dobro da resistência do resistor B . Se a corrente conduzida pelo resistor A é I , então
Uma combinação em série dos resistores A e B está conectada aos terminais de uma bateria. O resistor A tem o dobro da resistência do resistor B . Se a corrente conduzida pelo resistor A é I , então qu
Na Figura E26.11, a bateria possui fem igual a 35,0 V e resistência interna desprezível. R1 5,00 V. A corrente através de R1 é de 1,50 A, e a corrente através de R3 é de 4,50 A. Determine as correntes
Um resistor com R1 25,0 Ω está ligado a uma bateria com resistência interna desprezível e a energia elétrica é dissipada por R1 a uma taxa de 36,0 W. Se um segundo resistor com R2 15,0 Ω está ligado e
Um resistor de 42 V é ligado em paralelo a outro de 20 V e o conjunto é conectado a uma fonte de tensão cc de 240 V. (a) Qual é a resistência da ligação em paralelo? (b) Qual é a corrente total da com