Enunciado

50- No circuito analisado no Exemplo 25.9 ( Seção 25.6 ), o resistor de 4.0   Ω é substituído por um resistor de 8.0   Ω , como no Exemplo 25.10 .

( a ) Calcule a taxa de conversão da energia elétrica em energia química na bateria. Como você compara sua resposta ao resultado obtido no Exemplo 25.9 ?

( b ) Calcule a taxa de dissipação da energia elétrica na resistência interna da bateria. Como você compara sua resposta ao resultado obtido no Exemplo 25.9 ?

( c ) Use os resultados dos itens ( a ) e ( b ) para calcular a potência líquida fornecida pela bateria. Como você compara sua resposta com a energia elétrica dissipada na resistência de 8.0   Ω obtida no Exemplo 25.10 ?

Passo 1

Aí tu vai no exemplo 25.9 e ele diz para ver o exemplo 25.6 e 25.10 e para olhar a figura 25.5 , tá quase um ARG (alternative reality game) isso aquihahaha mas o circuito é esse aqui:

Onde R = 8   Ω agora

Como o voltímetro é ideal (nenhuma corrente passa por ele) então a corrente que passa pelo resistor R será de:

12 = 2 + 8 I → I = 1.2   A

Fazendo com que a potência da fonte de tensão da bateria seja de: ( sempre que você ler ‘’taxa de conversão da energia elétrica em energia química’’ entenda como potência que sai da fonte de tensão) .

P = ϵ I = 12 × 1.2 = 14.4   W

E esse valor é menor que o de 24   W encontrado no exemplo 25.9 . Até por conta da corrente menor.

Passo 2

A potência na resistência interna será de:

P = I 2 r

P = 1.2 2 × 2 = 2.88   W

E esse valor é menor que a de 8   W encontra no exemplo 25.9 .

Passo 3

Pelas duas potências que encontramos temos que a potência na carga de 8   Ω será:

14.4 = 2.88 + P R

P R = 11.52   W

E que faz sentido pois:

P R = 1.2 2 × 8 = 11.52   W

Resposta

a )   P = 14.4   W ; p o t ê n c i a   m e n o r

b )   P = 2.88   W ; p o t ê n c i a   m e n o r

c )   P = 11.52   W ; m e s m a   p o t ê n c i a   n a   r e s i s t ê n c i a   d e   8   Ω

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