(UEFS BA/2010) O gerador elétrico é um dispositivo que fornece energia às cargas elétricas elementares, para que essas se mantenham circulando.
Considerando-se um gerador elétrico que possui fem varepsilon=40,0 V e resistência interna r=5,0 Omega, é correto afirmar que
a) a intensidade da corrente elétrica de curto circuito é igual a 10,0 A.
b) a leitura de um voltímetro ideal ligado entre os terminais do gerador é igual a 35,0V.
c) a tensão nos seus terminais, quando atravessado por uma corrente elétrica de intensidade i=2,0 A, é U=20,0 V.
d) a intensidade da corrente elétrica que o atravessa é de 5,6 A, quando a tensão em seus terminais é de 12,0V.
e) ele apresenta um rendimento de 45 %, quando atravessado por uma corrente elétrica de intensidade i =3,0 A.

Passo 1

O enunciado apresenta um gerador com fem ε = 40,0 V e resistência interna r = 5,0 Ω. Para resolver vamos usar a lei de Ohm para gerador real, que dá a tensão nos terminais como V = varepsilon - i,r, além da expressão da corrente de curto-circuito icc = varepsilon/r e a eficiência eta = Pexterna/Pinterna.

Passo 2

Para a alternativa (a), calculamos a corrente de curto-circuito: icc = varepsilon / r = 40,0,/5,0 = 8,0,A. Como 8,0 A ≠ 10,0 A, a) está incorreta.
Na alternativa (b), com o voltímetro ideal ligado em circuito aberto temos i=0, logo a tensão nos terminais é V = varepsilon = 40,0,V. Como 40,0 V ≠ 35,0 V, b) está incorreta.

Passo 3

Para ©, com corrente i = 2,0,A a tensão nos terminais é V = varepsilon - i,r = 40,0 - 2,0times5,0 = 30,0,V. Como 30,0 V ≠ 20,0 V, c) está incorreta.

Passo 4

Na alternativa (d), queremos a corrente quando V = 12,0,V. Usando V = varepsilon - i,r obtemos i = (varepsilon - V)/r = (40,0 - 12,0)/5,0 = 28,0/5,0 = 5,6,A. Isso coincide com o valor dado, logo d) está correta.

Passo 5

Para (e), com i = 3,0,A temos V = 40,0 - 5,0times3,0 = 25,0,V. A potência entregue à carga é Pout = V,i = 25,0times3,0 = 75,0,W e a potência fornecida pelo gerador é Pin = varepsilon,i = 40,0times3,0 = 120,0,W. Logo eta = Pout/Pin = 75/120 = 0,625 = 62,5%, que não é 45%, então e) está incorreta.

Resposta

d

Exercícios relacionados