Uma fonte de tensão real de 20 V e resistência interna de
, sendo ligado a uma carga de
, determinar:
Máxima potência que a fonte pode fornecer, em quais condições ( 20 W )
Máxima potência que a fonte pode fornecer, em quais condições ( 20 W )
Passo 1
Vamos lá! O enunciado diz: “Temos uma fonte de tensão real de 20 V com resistência interna de
, ligada a uma carga de
. Queremos descobrir qual é a máxima potência que essa fonte pode fornecer e em quais condições isso acontece.”
Conteúdo usado: Teorema da Máxima Transferência de Potência.
O que precisamos saber:
Conteúdo usado: Teorema da Máxima Transferência de Potência.
O que precisamos saber:
- O teorema diz que a potência fornecida à carga é máxima quando a resistência da carga (
) é igual à resistência interna da fonte ( ). - Como calcular corrente e potência em circuitos de fonte com resistência interna.
Passo 2
Teoria do Teorema da Máxima Transferência de Potência
- Quando você tem uma fonte ideal de tensão
em série com sua resistência interna , e conecta uma carga , a corrente no circuito é
2. A potência dissipada na carga é
- O teorema diz que
atinge o máximo quando
Passo 3
Aplicando ao nosso problema
Aqui e
.
Pelo teorema, para ter potência máxima devemos escolher
Aqui
Pelo teorema, para ter potência máxima devemos escolher
Passo 4
Cálculo da corrente e da potência
- Com
, a corrente no circuito é
2. A potência na carga é
Passo 5
Interpretação final
- A potência máxima que essa fonte consegue entregar é de 20 W.
- Isso ocorre exatamente quando a carga tiver 5 Ω, igual à resistência interna da fonte.
Resposta
A máxima potência é
, obtida quando $R_L = R_{\rm int} = 5:\Omega$.