Uma bateria elétrica possui uma força eletromotriz de
e resistência interna
. Qual a diferença de potencial, em V, entre os pólos desta bateria se ela estiver fornecendo 1,0A a uma lâmpada?
a) 1,5
b) 1,4
c) 1,3
d) 1,2
e) 1,0
a) 1,5
b) 1,4
c) 1,3
d) 1,2
e) 1,0
Passo 1
O enunciado pede a diferença de potencial entre os pólos da bateria quando ela fornece corrente. Dados fornecidos:
- força eletromotriz da bateria:
, - resistência interna da bateria:
, - corrente fornecida:
.
A pergunta é: qual é a diferença de potencial (em V) entre os pólos da bateria nessas condições?
Passo 2
Conceito importante (explicação didática): uma bateria ideal teria diferença de potencial igual à sua força eletromotriz
. Porém, baterias reais têm resistência interna
. Quando a bateria fornece corrente
, há uma queda de tensão dentro dela igual a
. A tensão medida nos terminais (diferença de potencial entre os pólos), que é o que o enunciado pede, é a força eletromotriz menos essa queda interna. Em palavras: a bateria “perde” parte da tensão internamente quando fornece corrente.
Passo 3
Fórmula que usamos (explicando cada símbolo):
onde
-
é a diferença de potencial entre os pólos (tensão nos terminais), -
é a força eletromotriz da bateria (tensão interna em circuito aberto), -
é a corrente que a bateria fornece, -
é a resistência interna da bateria.
Passo 4
Calculemos a queda de tensão na resistência interna. Substituímos
e
:
Explanação: multiplicamos a corrente pela resistência para obter a tensão perdida internamente — é a lei de Ohm simples
.
Passo 5
Agora aplicamos a fórmula para obter a tensão nos terminais:
Interpretação rápida: como a bateria está entregando corrente, a tensão entre os pólos ficou menor que
por causa da queda na resistência interna.
Resposta
b)