(2,0 pt) As especificações de um certo celular mostram que sua bateria possui
, uma capacidade de
, e que no modo de conversação a duração da bateria do aparelho é de 840 minutos. Determine (a) a carga em Coulombs na bateria quando totalmente carregada e (b) qual a corrente e a potência média dissipada no aparelho quando no modo de conversação. A resistência interna da bateria é desprezível.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (a) a carga elétrica em Coulombs quando a bateria está totalmente carregada; (b) a corrente média e a potência média dissipada pelo aparelho no modo de conversação. Dados fornecidos importantes:
A resistência interna é desprezível. Vou usar essas informações diretamente para calcular carga, corrente média e potência média.
Passo 2
Conceitos e fórmulas que vamos usar (explicação didática):
- Corrente elétrica
é taxa de fluxo de carga; por definição . - A carga total
fornecida por uma bateria é quando a corrente é constante (ou, para capacidade nominal, usamos a capacidade em e convertemos para Coulombs). - Conversões úteis:
Portanto, se a capacidade é
, a carga em Coulombs é
Passo 3
Cálculo da carga
:
Breve comentário: também podemos verificar usando a energia dada:
e
; isso dá um valor muito próximo (pequena diferença por arredondamento). Então
é coerente.
Passo 4
Agora queremos a corrente média e potência média durante conversação. Primeiro convertemos o tempo de conversação:
A capacidade
significa que, se a bateria é totalmente usada em
, a corrente média fornecida é
Arredondando razoavelmente:
Explicação curta: a interpretação prática de
é exatamente “quantos ampères a bateria fornece por hora”; dividir a capacidade pelo número de horas dá a corrente média.
Passo 5
Cálculo da potência média dissipada
. Fórmula:
Usando
e
:
Arredondando:
Comentário: também poderíamos calcular
, isto é
, que dá resultado muito próximo (diferença por arredondamento dos dados).