- Definir o que vem a ser Potência Gerada e qual sua expressão para Corrente Contínua?
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Definir o que é “Potência Gerada”.
- Dar a expressão dessa potência para o caso de corrente contínua (DC).
Não há dados numéricos no enunciado — é uma questão conceitual. Vou explicar passo a passo o conceito físico, as convenções de sinal que são cruciais, e mostrar a fórmula que vale em DC com exemplos simples para você aplicar na prova.
Passo 2
Primeiro, o que é potência (de modo geral)?
Potência é a rapidez com que energia é transferida ou transformada. Em termos práticos:
Potência é a rapidez com que energia é transferida ou transformada. Em termos práticos:
- A unidade é o Watt (W), que equivale a joule por segundo:
. - Se um dispositivo entrega energia ao resto do circuito, diz-se que ele “gera” potência; se absorve energia, diz-se que ele “absorve” potência.
Um exemplo bem cotidiano: lâmpada que consome
está absorvendo
por segundo para produzir luz e calor.
Passo 3
Agora como isso se traduz em elétrica: tensão e corrente. Para um elemento de dois terminais, a potência instantânea elétrica é dada por
onde:
-
é a tensão instantânea entre os terminais (diferença de potencial), -
é a corrente instantânea que passa pelo elemento.
Interpretação: o produto
mede a taxa instantânea de energia que está sendo transferida para o elemento.
Passo 4
Especializando para corrente contínua (DC): em DC a tensão e a corrente são constantes no tempo. Então a potência elétrica é simplesmente
onde:
-
é a tensão constante entre os terminais (em volts), -
é a corrente constante (em ampères), -
tem unidade de watts.
Importante: essa expressão dá a potência NUMÉRICA, mas a interpretação (se o elemento está absorvendo ou gerando) depende da convenção de sinais usada.
Passo 5
Agora a parte que costuma confundir na prova: convenção de sinais (convenção passiva) e o que chamamos de “potência gerada”.
Convenção passiva:
- Defina a polaridade da tensão com um sinal “+” no terminal onde supostamente a corrente entra.
- Se a corrente
entra no terminal positivo, então a potência absorvida pelo elemento é
- Se
, o elemento está absorvendo (consumindo) potência. - Se
, o elemento está entregando (gerando) potência ao circuito.
Definição de potência gerada:
- Potência gerada é a potência entregue pelo elemento ao resto do circuito. Numericamente é o negativo da potência absorvida, isto é
Usando a expressão com convenção passiva:
Observação prática (atalho usado em muitas provas): se a corrente sai do terminal positivo de uma fonte (em vez de entrar), então a fonte está fornecendo potência e você pode calcular a potência gerada diretamente como
tomando
como a corrente que sai do terminal positivo. Mas cuidado: isso é só uma mudança de sinal por conveniência — o jeito sistemático é usar a convenção passiva e, se o produto
for negativo, concluir que há geração e o valor entregue é
.
Passo 6
Receita rápida para a prova (passo a passo):
- Identifique a polaridade da tensão
(onde está o terminal positivo). - Identifique a direção da corrente
. - Use a convenção passiva: calcule
tomando como a corrente que entra no terminal positivo. - Interprete o sinal:
- Se
→ elemento absorve (não gera). - Se
→ elemento gera potência; potência gerada em módulo é .
- Se
- Para DC,
e são constantes, então os cálculos são diretos sem integrais nem variação no tempo.
Passo 7
Exemplos numéricos rápidos pra fixar (faça como eu na prova):
Exemplo A — resistor que dissipa: tensao , corrente entrando no terminal positivo
.
Exemplo A — resistor que dissipa: tensao
Exemplo B — fonte que fornece potência: fonte com
, a corrente que circula no circuito é
saindo do terminal positivo da fonte. Usando convenção passiva, a corrente que entra no terminal positivo é
. Então
o sinal negativo diz que a fonte entrega potência; a potência gerada (entregue) é
Atalho: como a corrente sai do positivo, pode-se diretamente dizer
.
Resposta
Potência gerada é a potência entregue por um elemento/gerador ao circuito; numericamente é o negativo da potência absorvida.
A expressão em corrente contínua (DC) é (usando a convenção passiva:
é a tensão com o polo positivo onde entra a corrente
).
A expressão em corrente contínua (DC) é