Se a corrente da serra é 15 A e a resistência total da extensão é 2 \Omega, calcule a tensão real que chega na máquina.

Passo 1

O enunciado dá as seguintes informações:
  • A corrente da serra (corrente que passa pelo cabo/extensão) é I=15\\ \mathrm{A}.
  • A resistência total da extensão é R_{\text{ext}}=2\\ \Omega.
O enunciado pede: calcular a tensão real que chega na máquina.
Observação importante (já aqui): não foi informada a tensão da fonte (a tensão nominal da tomada). Essa informação é necessária para obter um valor numérico da tensão que efetivamente chega na máquina. Vou, portanto, calcular primeiro a queda de tensão na extensão (que dá a perda) e depois mostrar como obter a tensão na máquina a partir da tensão da fonte.

Passo 2

Conceito físico e modelo simples: o cabo/extensão e a serra formam um circuito em série. Quando uma corrente elétrica I atravessa uma resistência R, ocorre uma queda de tensão (diferença de potencial) nessa resistência. A lei que relaciona essas grandezas é a Lei de Ohm.
Explicando a Lei de Ohm de forma bem clara:
  • I é a corrente elétrica, em ampères ( \mathrm{A}): é a “quantidade de carga que passa por segundo”.
  • R é a resistência elétrica, em ohms ( \Omega): é o que “opõe” a passagem de corrente.
  • V é a tensão (diferença de potencial), em volts (\mathrm{V})): é a força que “empurra” a corrente.
A Lei de Ohm diz que, em uma resistência linear,
V = I \, R.

Passo 3

Aplicando a Lei de Ohm para calcular a queda de tensão na extensão (a perda de tensão ao longo do cabo):
V_{\text{queda}} = I \, R_{\text{ext}}.
Substituindo os valores dados:
V_{\text{queda}} = 15\\ \mathrm{A} \times 2\\ \Omega.

Passo 4

Calculemos o produto (faça na prova escrevendo passo a passo):
V_{\text{queda}} = 15 \times 2 = 30.
Portanto,
V_{\text{queda}} = 30\\ \mathrm{V}.
Interpretação: isso significa que, dos volts fornecidos pela tomada, 30\\ \mathrm{V} se perdem na extensão antes de chegar à serra.

Passo 5

Relação entre tensão da fonte e tensão na máquina: aplicando a lei das malhas (KVL) para esse circuito série,
V_{\text{fonte}} = V_{\text{queda}} + V_{\text{máquina}}.á
Isolando a tensão que chega na máquina:
V_{\text{máquina}} = V_{\text{fonte}} - V_{\text{queda}}.á
Como V_{\text{queda}}=30\\ \mathrm{V}, temos a fórmula prática:
V_{\text{máquina}} = V_{\text{fonte}} - 30\\ \mathrm{V}.á
Sem o valor numérico de V_{\text{fonte}} não é possível dar um único número para V_{\text{máquina}}á. Posso, porém, dar dois exemplos práticos comuns para você entender o impacto:
  • Se V_{\text{fonte}}=127\\ \mathrm{V} então V_{\text{máquina}}=127-30=97\\ \mathrm{V}á (queda relativa de aproximadamente \, \dfrac{30}{127}\times100\% \approx 23{,}6\% ).
  • Se V_{\text{fonte}}=220\\ \mathrm{V} então V_{\text{máquina}}=220-30=190\\ \mathrm{V}á (queda relativa de aproximadamente \, \dfrac{30}{220}\times100\% \approx 13{,}6\% ).

Passo 6

Resumo prático para a prova (o que escrever rapidamente):
  • Calcule a queda na extensão com \;V=I\cdot R\;.
  • Subtraia essa queda da tensão da fonte para achar a tensão na máquina.
  • Sempre declare que, se faltar a tensão da fonte, só é possível fornecer a queda e a fórmula geral.

Resposta

A queda de tensão na extensão é 30\\ \mathrm{V}.
A tensão que chega na máquina é V_{\text{máquina}}=V_{\text{fonte}}-30\\ \mathrm{V}á; sem o valor de V_{\text{fonte}} não é possível obter um valor numérico para V_{\text{máquina}}á.

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