Questão 22

ITA 2006

Física

(ITA 2006 - 2 fase)

Quando se acendem os faróis de um carro cuja bateria possui resistência interna r_i = 0,050 Ω, um amperímetro indica uma corrente de 10 A e um voltímetro uma voltagem de 12 V. Considere desprezível a resistência interna do amperímetro. Ao ligar o motor de arranque, observa-se que a leitura do amperímetro é de 8,0 A e que as luzes diminuem um pouco de intensidade. Calcular a corrente que passa pelo motor de arranque quando os faróis estão acesos.

Gabarito:

Resolução:

Analisando o circuito, a equação do gerador é:

$U_1 = epsilon - ri Rightarrow 12 = 0,05cdot 10 herefore epsilon = 12,5 V\ R_{farol} = frac{U_1}{i} = frac{12}{10} = 1,2 Omega\$

Depois de fechar o circuito na hora do arranque do motor, a corrente não passa pelo voltímetro, sendo assim tem-se as correntes i₂ e i₃ que passam pelo motor e pelo farol, respectivamente, sendo a soma delas i₁ (que passa pelo gerador). i₃ é a corrente que passa pelo amperímetro, portanto, ela é 8 A e a ddp fica:

$U_2 = R_{farol}cdot i = 1,2cdot 8 = 9,6 V$

Voltando na equação do gerador:

$9,6 = 12,5 - 0,05i_1 herefore i_1 = 58 A$

$i_1 = i_2 + i_3 herefore i_2 = 58 - 8 = 50 A$

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