Três geradores
e Ri1
e Ri2
, V3
e Ri3
, são ligados em série. Um resistor de
(carga) é ligado à associação, determinar:
Eficiência da associação (
)
Eficiência da associação (
Passo 1
Beleza, então o exercício diz que temos três geradores em série:
- V₁ = 25 V com resistência interna Rᵢ₁ = 5 Ω
- V₂ = 15 V com resistência interna Rᵢ₂ = 5 Ω
- V₃ = 10 V com resistência interna Rᵢ₃ = 5 Ω
Eles estão ligados em série e recebem um resistor de carga R_L = 25 Ω. A tarefa é achar a eficiência da associação (ou seja, quanta potência vai pro load em relação ao total gerado).
Conteúdo: circuitos em série, equivalência de fontes, Lei de Ohm, cálculo de potência e definição de eficiência (η = P_load / P_total).
Para resolver vamos precisar:
Conteúdo: circuitos em série, equivalência de fontes, Lei de Ohm, cálculo de potência e definição de eficiência (η = P_load / P_total).
Para resolver vamos precisar:
- Somar as tensões e resistências internas em série;
- Calcular a corrente usando Lei de Ohm;
- Calcular potência na carga e potência total fornecida;
- Calcular a eficiência.
Passo 2
Vamos achar as grandezas equivalentes da associação em série:
- Tensão total:
- Resistência interna total:
Passo 3
Com isso, temos o circuito equivalente: uma fonte de 50 V em série com 15 Ω, alimentando R_L = 25 Ω.
Pela Lei de Ohm, a corrente que passa é
Pela Lei de Ohm, a corrente que passa é
Passo 4
Agora calculamos a potência dissipada na carga (R_L). A fórmula é
Passo 5
A potência total fornecida pela fonte equivalente é
(Na real, isso é igual à soma da energia que vai pra carga mais a que se perde nas resistências internas.)
Passo 6
Por fim, eficiência (η) é a fração de potência que chega no load sobre o que sai da fonte:
Resposta
A eficiência da associação é 62,5%.