A bateria de uma lanterna possui variação de 0,8 ampere/hora (Ah) e vida útil de 10 horas.
(a) Qual a corrente ela é capaz de fornecer?
(b) Qual a potência fornecida se a tensão sobre seus terminais é de 6 V ?
(c) Qual a energia armazenada na bateria em kWh ?
(a) Qual a corrente ela é capaz de fornecer?
(b) Qual a potência fornecida se a tensão sobre seus terminais é de 6 V ?
(c) Qual a energia armazenada na bateria em kWh ?
Passo 1
Dados fornecidos:
(capacidade/variação da bateria),
(vida útil indicada),
(tensão nos terminais).
Perguntas do enunciado:
(a) Qual a corrente que a bateria é capaz de fornecer?
(b) Qual a potência fornecida se a tensão é ?
(c) Qual a energia armazenada na bateria em ?
(a) Qual a corrente que a bateria é capaz de fornecer?
(b) Qual a potência fornecida se a tensão é
(c) Qual a energia armazenada na bateria em
Passo 2
Entendendo a unidade
(ampere-hora):
é uma medida de carga/energia disponível que relaciona corrente e tempo. A relação básica é
onde
está em
,
em
e
em
. Isto significa que uma bateria de
pode fornecer
por
, ou
por
, etc. Vou usar essa relação para achar a corrente.
Passo 3
Isolando a corrente na fórmula
, obtemos
Substituindo os valores dados:
Note que as horas se cancelam (
), então
Interpretação: a bateria consegue fornecer uma corrente constante de
durante
.
Passo 4
Para achar a potência elétrica instantânea fornecida pela bateria usamos a fórmula
onde
é a potência em
,
é a tensão em
e
é a corrente em
. Substituindo
e
:
Unidade:
.
Passo 5
Energia armazenada pode ser calculada de duas formas equivalentes:
Método A (potência × tempo):
Usando
e
:
Método B (tensão × carga):
Usando
e
:
Os dois dão o mesmo resultado, como deve ser.
Agora converter para
:
, então
Passo 6
Resumo rápido e checagem de sanidade: corrente pequena (
) × tensão moderada (
) gera potência pequena (
); ao longo de
isso dá
, que é
. Faz sentido para uma bateria pequena.
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)