O rádio portátil de um estudante, opera com 9,0 Ve
, foi deixado ligado das 21:00 h às 03:00 h . Determinar a carga elétrica que percorreu o circuito nesse tempo. R: a)
.
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede algo claro:
- Tensão (voltagem) fornecida ao rádio:
. - Potência elétrica consumida pelo rádio:
. - Tempo em que o rádio ficou ligado: das 21:00 h às 03:00 h (ou seja,
horas). - Pergunta: determinar a carga elétrica total que percorreu o circuito nesse tempo (ou seja, a carga
em coulombs).
Passo 2
Conceitos e fórmulas que precisamos — explicação simples e passo a passo.
- Potência elétrica
é a taxa de energia por unidade de tempo que o aparelho consome. Em circuitos elétricos, existe a relação
onde:
-
é a potência em (watts), -
é a tensão em (volts), -
é a corrente elétrica em (amperes). -
A corrente
mede a quantidade de carga que passa por um ponto do circuito por unidade de tempo. Por definição,
ou seja, uma corrente de
amperes transporta
coulombs por segundo.
- Se conhecemos a corrente
e o tempo (em segundos), a carga total que passou é
Então o plano é: usar
para achar
, converter o tempo para segundos e depois calcular
.
Passo 3
Calcular a corrente elétrica
a partir de
e
.
Isolando
em
temos
Substituindo os valores dados:
Fazendo a divisão,
que é o mesmo que a fração
(Antes de seguir, lembra: essa é a corrente média constante do rádio nesse intervalo — bom simplificar assim em prova.)
Passo 4
Converter o tempo para segundos e preparar a fórmula da carga.
O rádio ficou ligado por
horas. Converter horas para segundos:
Agora usamos a fórmula da carga:
Passo 5
Calcular a carga
numericamente, mostrando cada passo da conta.
Substituindo
e
:
Primeiro divido
por
:
Agora multiplico por
:
Em notação científica (mais compacta),