Classifique os seguintes circuitos por ordem da corrente mais alta para a mais baixa:
(a) um resistor de 1,4 \Omega conectado a uma bateria de 1,5 \mathrm{~V} que possui uma resistência interna de 0,10 \Omega;

Passo 1

O enunciado dá um circuito (a) composto por:
  • um resistor externo de 1{,}4\\ \Omega;
  • uma bateria com força eletromotriz (fem) de 1{,}5\\ \mathrm{V};
  • resistência interna da bateria de 0{,}10\\ \Omega.
O que se pede: determinar a corrente que passa por esse circuito — e, como a instrução original fala em “classificar por ordem da corrente”, aqui temos apenas um circuito, então vamos calcular a corrente desse circuito (que será, ao mesmo tempo, a maior e a menor entre os fornecidos, por ser o único).

Passo 2

Modelo físico e fórmula que vamos usar.
Quando uma bateria tem resistência interna, isso significa que, do ponto de vista do circuito externo, a bateria pode ser representada por uma fem E em série com uma resistência interna r. Assim o circuito visto pelo resistor externo R é simplesmente três elementos em série: E (fonte) com r e R.
Lei de Ohm (forma básica): a tensão sobre um resistor é igual ao produto da corrente pelo resistor. Em notação,
V = I\,R,
onde:
  • V é a diferença de potencial (em volts, \mathrm{V}),
  • I é a corrente (em ampères, \mathrm{A}),
  • R é a resistência (em ohms, \Omega).
Para o circuito série com a fonte e sua resistência interna, a corrente do circuito é dada por dividir a fem da bateria pela resistência total em série:
I=\frac{E}{R_{\text{tot}}},
onde R_{\text{tot}}=R+r. Aqui:
  • E é a fem da bateria,
  • R é o resistor externo,
  • r é a resistência interna da bateria.

Passo 3

Calcular a resistência total em série somando R e r.
Peguei os valores do enunciado:
R=1{,}4\\ \Omega,\qquad r=0{,}10\\ \Omega.
Portanto
R_{\text{tot}}=R+r=1{,}4+0{,}10=1{,}5\\ \Omega.

Passo 4

Aplicar a fórmula da corrente com a fem da bateria.
Peguei o valor da fem do enunciado:
E=1{,}5\\ \mathrm{V}.
Logo
I=\frac{E}{R_{\text{tot}}}=\frac{1{,}5}{1{,}5}=1{,}0\\ \mathrm{A}.

Passo 5

Interpretação rápida (didática): com resistência interna r a corrente é um pouco menor do que seria com bateria ideal sem resistência interna. Se r fosse zero teríamos
I_{\text{ideal}}=\frac{1{,}5}{1{,}4}\approx1{,}071\\ \mathrm{A},
então a resistência interna 0{,}10\\ \Omega reduziu a corrente de cerca de 1{,}071\\ \mathrm{A} para 1{,}0\\ \mathrm{A}. Pequena diferença, mas em muitas situações isso importa.
Força: você calculou certinho seguindo a receita — modelo série + Lei de Ohm.

Resposta

I=1{,}0\\ \mathrm{A}

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