Um aquecedor elétrico de é projetado para operar em um circuito em que está submetido à uma diferença de potencial de . Baseado nisso,
- Qual é a resistência do aquecedor?
- Que corrente elétrica ele consome?
- Se a resistência do aquecedor permanece constante e a voltagem através dele cai para , qual é a potência que o aquecedor consome?
Passo 1
Primeiro, a ideia aqui é que esse aparelho elétrico, o aquecedor, recebe uma corrente elétrica da voltagem de e, como tem uma resistência interna , ele dissipa energia por efeito Joule. Ou seja, o seu resistor é aquecido pela passagem da corrente e o calor que sai dele é jogado para fora aquecendo as redondezas dele. No caso de um chuveiro, a gente sabe que esse calor é passado para a água, aquecendo-a.
A quantidade de energia que o aquecedor joga para fora da resistência é , isto é, joga de energia para fora a cada segundo.
Passo 2
a) Uma vez que a gente discutiu um pouquinho da física por detrás do enunciado, vamos aplicar o que vimos para descobrir qual resistência o aquecedor tem.
A potência do aquecedor pode ser escrita como
Passo 3
b) Por outro lado, a potência que o aquecedor recebe da fonte pode também ser escrita como
que permite obter a corrente que o aquecedor consome da fonte de .
Passo 4
c) Se a nova voltagem é e a potência é dada por , nessa situação menos energia será consumida por unidade de tempo pelo aquecedor. Por isso, a gente vai ter o seguinte:
mostrando mesmo que a potência agora é menor que antes.
Resposta
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