P. 228 (Vunesp) Suponha que você dispõe de uma pilha comum de
e uma pequena lâmpada de lanterna cujas especificações são
.
a) Qual a potência que essa lâmpada deve dissipar, se for ligada diretamente aos terminais da pilha?
b) Pela lei de Ohm, se ligarmos diretamente os terminais da pilha com um pequeno fio de resistência praticamente nula, a corrente que vai passar por esse fio será praticamente infinita. Isso, na prática, realmente ocorre? Justifique.
a) Qual a potência que essa lâmpada deve dissipar, se for ligada diretamente aos terminais da pilha?
b) Pela lei de Ohm, se ligarmos diretamente os terminais da pilha com um pequeno fio de resistência praticamente nula, a corrente que vai passar por esse fio será praticamente infinita. Isso, na prática, realmente ocorre? Justifique.
Passo 1
O enunciado trata de dois pontos de circuitos elétricos básicos:
- (a) Calcular a potência dissipada por uma lâmpada de lanterna cujas especificações são
,V e ,A, quando ligada diretamente à pilha. - (b) Analisar o que ocorreria se ligássemos os terminais da pilha por um fio de resistência praticamente nula, segundo a lei de Ohm, e por que na prática não obtemos corrente infinita.
Vamos usar a definição de potência elétrica e a lei de Ohm, além de introduzir o conceito de resistência interna da pilha.
Passo 2
Para a parte (a), a potência elétrica dissipada por um elemento ôhmico é dada por
onde
é a tensão e
a corrente. Substituindo
,V e
,A, temos
Passo 3
Para a parte (b), na teoria ideal da lei de Ohm um fio de resistência
ligando diretamente os terminais de uma pilha geraria
ou seja, corrente infinita num curto-circuito perfeito.
Passo 4
Na prática, entretanto, a pilha possui uma resistência interna
. Assim, ao fechar o circuito, a corrente real é
e permanece finita. Além disso, processos eletroquímicos limitam a resposta instantânea, e o aquecimento e danos internos impedem correntes arbitrariamente grandes.
Resposta
a)
,W
b) Não ocorre corrente infinita, porque a pilha tem resistência interna e limita a corrente a um valor finito.
b) Não ocorre corrente infinita, porque a pilha tem resistência interna e limita a corrente a um valor finito.