(UERJ/2010) O circuito elétrico de refrigeração de um carro é alimentado por uma bateria ideal cuja força eletromotriz é igual a 12 volts.
Admita que, pela seção reta de um condutor diretamente conectado a essa bateria, passam no mesmo sentido, durante 2 segundos,
elétrons.
Determine, em watts, a potência elétrica consumida pelo circuito durante esse tempo.
Admita que, pela seção reta de um condutor diretamente conectado a essa bateria, passam no mesmo sentido, durante 2 segundos,
Passo 1
O enunciado descreve um circuito alimentado por uma bateria ideal de 12 V em que, durante Δt = 2 s, passam N = 1,0×10^{19} elétrons. O conteúdo envolve corrente elétrica e potência elétrica, e vamos usar as definições de carga elétrica (Q = N e), corrente (I = Q/Δt) e potência (P = V I).
Passo 2
Para obter a carga total que passou pelo condutor, usamos a carga elementar do elétron e a quantidade de elétrons:
Passo 3
Com a carga Q, calculamos a corrente média que atravessa o condutor em Δt = 2 s:
Passo 4
Por fim, a potência elétrica fornecida pela bateria é dada por P = V I:
Resposta
9.6 W