- Uma fonte possui uma força eletromotriz de 12 V e uma resistência interna de
. A diferença de potencial entre os terminais é menor, maior ou igual a 12 V se a corrente que atravessa a fonte (a) é do terminal negativo para o terminal positivo, (b) é do terminal positivo para o terminal negativo e (c) é zero?
Passo 1
O enunciado dá uma fonte com força eletromotriz
V e resistência interna
,
. Pergunta qual é a diferença de potencial
entre os terminais quando a corrente
que atravessa a fonte (i) vai do terminal negativo para o positivo, (ii) vai do terminal positivo para o negativo e (iii) é zero. Vamos usar a lei de Kirchhoff e o conceito de queda de tensão na resistência interna.
Passo 2
Definimos como positiva a corrente
que sai do terminal positivo da fonte, percorre o circuito externo e entra pelo terminal negativo. Aplicando a lei de tensão de Kirchhoff no laço que envolve a fonte interna e os terminais, temos a soma das quedas igual a zero:
Reagrupando, obtemos a expressão geral para a tensão entre terminais:
Passo 3
No caso (b), a corrente vai do terminal positivo para o terminal negativo. Isso coincide com a nossa convenção de
. Logo,
ou seja,
é menor que
V.
Passo 4
No caso (a), a corrente vai do terminal negativo para o terminal positivo, isto é, entra pelo terminal positivo. Isso significa
. Portanto,
ou seja,
é maior que
V.
Passo 5
No caso (c), a corrente é zero (
). Substituindo em
, vem
Logo, a tensão entre terminais é igual a
V.
Resposta
(a) maior que
V
(b) menor que V
(c) igual a V
(b) menor que
(c) igual a