1. Definir o que vem a ser Potência Útil ou Potência Líquida e qual sua expressão para Corrente Contínua?
    \_\_\_\_
    \_\_\_\_
    \_\_\_\_
    \_\_\_\_
    \_\_\_\_

Passo 1

O enunciado pede duas coisas:
  • Definir o que é “Potência Útil” (ou “Potência Líquida”).
  • Apresentar a expressão dessa potência para um circuito em corrente contínua (DC).
Não foram dados números ou figuras; a resolução será feita em termos gerais (variáveis).

Passo 2

Conceito básico de potência elétrica em DC (aula rápida e sem pânico).
A potência elétrica entregue a um elemento num circuito é o produto da tensão nos seus terminais pela corrente que o atravessa. Em notação,
P = V\,I,
onde:
  • P é a potência (em watts, W),
  • V é a tensão nos terminais do elemento (em volts, V),
  • I é a corrente que passa pelo elemento (em ampères, A).
Explicação prática: essa fórmula diz que, por segundo, a energia transferida é igual à carga transferida por segundo (corrente) vezes a energia por carga (tensão). É a fórmula fundamental que vamos usar sempre.

Passo 3

Potência em um resistor (fórmulas úteis que aparecem direto na prova).
Pelo efeito joule, quando o elemento é um resistor de resistência R vale a lei de Ohm:
V = R\,I.
Substituindo em P=V I obtemos duas fórmulas alternativas muito usadas:
P = I^{2}R
e
P = \frac{V^{2}}{R}.
Aqui cada variável significa:
  • R é a resistência (em ohms, \Omega);
  • I e V como antes.
Essas formas são úteis conforme o que o enunciado fornece: se tiver corrente, use I^{2}R; se tiver tensão, use V^{2}/R.

Passo 4

Definição precisa de “Potência Útil” ou “Potência Líquida” (a parte conceitual que encanta o corretor).
Potência Útil (ou Potência Líquida) é a potência efetivamente entregue e dissipada/consumida pela carga externa do circuito — ou seja, a potência que realiza trabalho útil ou produz o efeito desejado na carga, descontadas as perdas internas da fonte. Em termos práticos para um circuito DC com uma fonte real e uma resistência de carga, é a potência dissipada na resistência da carga R_{L}.
Se a tensão na carga é V_{L} e a corrente é I, então a potência útil é
P_{\text{útil}} = V_{L}\,I.ú
Se a carga for puramente resistiva R_{L}, podemos trocar pela forma
P_{\text{útil}} = I^{2}R_{L} = \frac{V_{L}^{2}}{R_{L}}.ú

Passo 5

Expressão da potência útil em função da fem da fonte e da resistência interna (caso comum em exercícios).
Considere uma fonte de tensão ideal de força eletromotriz E com resistência interna r, alimentando uma carga R_{L}. Pelo circuito em série, a corrente é
I = \frac{E}{R_{L}+r}.
A potência útil dissipada em R_{L} é
P_{\text{útil}} = I^{2}R_{L}.ú
Substituindo I obtemos a expressão em função de E, r e R_{L}:
P_{\text{útil}} = \frac{E^{2}\,R_{L}}{(R_{L}+r)^{2}}.ú
Aqui:
  • E é a força eletromotriz da fonte (V),
  • r é a resistência interna da fonte ( \Omega),
  • R_{L} é a resistência da carga ( \Omega).

Passo 6

Observação importante de prova (truque que sempre salva pontos).
Se o exercício pedir o valor de R_{L} que maximiza a potência útil (às vezes cobrado), deriva-se P_{\text{útil}}ú em relação a R_{L} e iguala a zero; o resultado é R_{L}=r (condição de máxima transferência de potência). Substituindo dá a potência máxima
P_{\text{máx}}=\frac{E^{2}}{4r}.á
Isso é útil para interpretar resultados e responder questões sobre eficiência e otimização.

Resposta

Potência Útil (ou Potência Líquida) é a potência efetivamente entregue e dissipada na carga externa do circuito; é a potência disponível para o trabalho útil, já descontadas as perdas internas da fonte.
P_{\text{útil}}=V_{L}\,I=I^{2}R_{L}=\frac{V_{L}^{2}}{R_{L}}ú
Para uma fonte com fem E e resistência interna r alimentando R_{L}:
P_{\text{útil}}=\frac{E^{2}\,R_{L}}{(R_{L}+r)^{2}}.ú

Exercícios relacionados