Um resistor de resistência elétrica
é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 3,0 A. Determine:
b) a energia elétrica consumida no intervalo de tempo de 20 s .
b) a energia elétrica consumida no intervalo de tempo de 20 s .
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um problema sobre eletricidade. Temos um resistor com resistência elétrica de $ R = 20 , \Omega $ e uma corrente elétrica de intensidade $ I = 3,0 , A $ passando por ele. O que a gente precisa descobrir é a energia elétrica consumida nesse resistor durante um intervalo de tempo de $ t = 20 , s $. Para resolver isso, vamos usar conceitos de potência e energia elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é potência elétrica. Potência ($ P $) é a taxa na qual a energia é consumida ou produzida. Na eletricidade, ela pode ser calculada usando a fórmula:
onde $ V $ é a tensão (voltagem) e $ I $ é a corrente. Mas, como a gente não tem a tensão diretamente, podemos usar outra fórmula que relaciona potência, resistência e corrente:
Essa fórmula é bem útil quando temos a corrente e a resistência.
Passo 3
Agora, vamos calcular a potência usando a segunda fórmula. Sabemos que:
Substituindo esses valores na fórmula:
Então, a potência consumida pelo resistor é de $ 180 , W $ (Watts).
Passo 4
Com a potência em mãos, podemos calcular a energia elétrica consumida. A energia ($ E $) é a potência multiplicada pelo tempo durante o qual ela é consumida:
Onde:
Vamos substituir esses valores na fórmula:
A unidade de energia é o Joule ($ J $).
Resposta
A energia elétrica consumida no intervalo de 20 segundos é de 3600 J.