A capacidade de uma bateria (ou acumulador), tal como a usada no sistema elétrico do automóvel, é especificada em ampères-hora (A.h). Uma bateria de 50 A .h pode fornecer uma corrente de 50 A durante 1 h ou 25 A durante 2 h e assim por diante. (a) Qual é a energia total que pode ser fornecida por uma bateria de 12 V e 60 A.h, desprezando sua resistência interna? (b) Se um gerador que fornece uma potência elétrica média igual a
fosse conectado aos terminais da bateria, quanto tempo ele levaria para carregar completamente uma bateria descarregada?
Passo 1
O enunciado fala de uma bateria de
,V e
,A·h. Na parte (a) queremos a energia total que ela pode fornecer, desprezando resistência interna. Na parte (b) um gerador de potência média
,kW carrega essa bateria descarregada, e precisamos achar o tempo necessário para completar a carga.
Passo 2
Para achar a energia, primeiro convertemos a capacidade de carga de ampère-hora para coulomb:
Como energia elétrica é
, temos
Em unidades mais usuais de energia de bateria:
Passo 3
Para carregar a bateria com potência média
,kW, o tempo necessário é
Convertendo
,h em minutos:
logo
,h
,min.
Resposta
(a) A energia total é
,J (ou
,kW·h).
(b) O tempo de carga é ,h, ou seja, aproximadamente 1 h 36 min.
(b) O tempo de carga é