Uma fonte de fem e resistencia interna é conectada a um circuito externo. (a) Mostre que a potência fornecida pela fonte é máxima quando a corrente no circuito é igual à metade do valor da corrente quando a fonte está em curto-circuito. (b) Sabendo que R é a resistencia do circuito externo, mostre que a potência fornecida pela fonte é máxima quando R=r e que o valor máximo da potencia fornecida pela fonte é igual a .
Passo 1
A saída de energia da fonte é:
A corrente de curto-circuito é:
Passo 2
- Mostrando que a potência fornecida pela fonte é máxima quando a corrente no circuito é igual à metade do valor da corrente quando a fonte está em curto-circuito:
- Para a potência máxima de potência da parte (a),
Então,
para potência máxima e
Passo 3
E
Então,
Resposta
Quando é menor que , é grande e as perdas de na bateria são grandes. Quando é maior que , é pequeno e a potência da fem da bateria é pequena.