Classifique os seguintes circuitos por ordem da corrente mais alta para a mais baixa:
(b) um resistor de
conectado a uma bateria de
que possui uma voltagem no terminal de
, mas uma resistência interna desconhecida;
(b) um resistor de
Passo 1
O que o enunciado dá e o que pede:
- Dado: um resistor com resistência
. - Dado: a bateria tem força eletromotriz (fem)
. - Dado: a voltagem medida nos terminais da bateria, quando o circuito está ligado, é
. - Dado: a resistência interna da bateria
é desconhecida. - Pergunta implícita: qual é a corrente que atravessa o circuito (para poder comparar com outras configurações)? Ou seja, ordenar por corrente — aqui precisamos calcular a corrente desse circuito.
Passo 2
Entendendo o modelo físico e as fórmulas úteis (aulas rápidas, passo a passo):
- Uma bateria real pode ser representada por uma fem
em série com uma resistência interna . Essa resistência interna provoca uma queda de tensão quando há corrente . - A tensão nos terminais da bateria (aquela que aparece sobre o resistor externo) é a fem menos a queda interna:
- Aplicando a Lei de Kirchhoff no circuito (soma das quedas = fem) obtém-se também:
- Observação prática (dica para prova): se o enunciado já fornece a tensão nos terminais
, essa tensão é exatamente a queda no resistor externo, então a corrente pode ser obtida diretamente por:
Aqui a vantagem é que não precisamos saber
para calcular
se
for fornecida.
Passo 3
Aplicando a fórmula direta (usar a tensão nos terminais):
- Sabendo que a tensão no resistor é
e que , calculamos
- Efetuando a divisão (faça na prova dividindo por 18 e ajustando a vírgula, ou simplificando por 0,9 etc. — aqui é simples):
Passo 4
Cálculo opcional da resistência interna (para entender melhor o que aconteceu):
- A queda interna é
. - Como a corrente que passa é
, a resistência interna é
Isto confirma o modelo: com
teríamos
.
Passo 5
Interpretação final e dica de prova (animadora):
- A corrente no circuito é determinada pela tensão real nos terminais dividida pela resistência externa. Mesmo sem saber
, quando é dado isso basta. - Comparação rápida: se a bateria fosse ideal (
) a corrente seria . A presença de faz a corrente cair um pouco até . - Dica: na prova, sempre procure primeiro por uma tensão conhecida aplicada diretamente ao resistor; isso simplifica muito.