Em um laboratório de eletricidade, um grupo de estudantes deseja iniciar o funcionamento de um pequeno aquecedor cujas indicações nominais são 9 V / 4,5 W. Porém, na bancada existe apenas uma fonte de tensão de 12 V. Para que o aquecedor funcione corretamente, o valor de um resistor que pode ser associado em série com o aquecedor é:

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um aquecedor que tem especificações nominais de 9 V e 4,5 W. Mas, na bancada, só temos uma fonte de 12 V. Nosso objetivo é descobrir o valor de um resistor que devemos colocar em série com o aquecedor para que ele funcione direitinho com os 9 V necessários. Vamos precisar usar conceitos de Lei de Ohm e Potência Elétrica para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa que o aquecedor tem 9 V e 4,5 W. A potência (W) que um aparelho consome é dada pela fórmula:
P = V times I
Onde:
  • $ P $ é a potência em watts (W)
  • $ V $ é a tensão em volts (V)
  • $ I $ é a corrente em amperes (A)

Passo 3

Vamos usar essa fórmula para encontrar a corrente que o aquecedor consome quando está operando nos 9 V.
I = PV = 4,5,W9,V = 0,5,A
Então, o aquecedor consome 0,5 A de corrente.

Passo 4

Agora, sabemos que temos uma fonte de 12 V, mas queremos que o aquecedor receba apenas 9 V. Isso significa que precisamos “descarregar” os 3 V restantes através de um resistor. A diferença de tensão que o resistor vai precisar “absorver” é:
VR = Vfonte - Vaquecedor = 12,V - 9,V = 3,V

Passo 5

Para achar o valor do resistor ($ R $) que vai causar essa queda de tensão de 3 V com uma corrente de 0,5 A, usamos novamente a Lei de Ohm:
R

Passo 6

Portanto, precisamos de um resistor de 6 ohms para colocar em série com o aquecedor, garantindo que ele funcione corretamente com os 9 V fornecidos.

Resposta

O valor do resistor a ser associado em série com o aquecedor é de 6 Ω.

Exercícios relacionados