Questão 7

UFPR 2018

Física

(UFPR - 2018 - 2ª FASE) Um dado gerador elétrico real fornece uma tensão V entre seus terminais quando percorrido por uma corrente i. O gráfico abaixo apresenta a curva V × i para esse
gerador.

a) Determine a resistência interna r desse gerador.

b) Um resistor de resistência R₀ = 6 Ω é ligado aos terminais desse gerador, formando um circuito fechado em que gerador e resistor estão ligados em série. Determine o rendimento do gerador quando funcionando nessa configuração.

Formulário:

$eta=frac{V}{varepsilon}$

$V=varepsilon-Ri$

$V=Ri$

Gabarito:

Resolução:

$U=varepsilon -rcdot i$

Pelo gráfico, é possível notar que quando a tensão é igual a 20 V, a corrente elétrica é 0, então:

$varepsilon =20 V$

Quando a corrente elétrica é igual a 5 A, a tensão é 0, logo:

$U=varepsilon -rcdot i$

$0=20 -rcdot 5 Rightarrow r = frac{20}{5} = 4 Omega$

Colocando o resistor de $6 Omega$ em série com o de $4 Omega$ , temos:

$R_{eq} = 6+4=10$

De acordo com a 1º Lei de Ohm:

$U=rcdot i$

$i=frac{U}{r} = frac{20}{10} = 2 A$

Essa é a corrente que passa em todo o circuito.

Calculando a ddp que passa dentro do gerador:

$U=Rcdot i$

$U=6cdot 2 = 12 V$

Para o rendimento:

$eta =frac{12}{20} = 0,6 = 60\%$

Questões relacionadas

Questão 1

(UFPR - 2018 - 2ª FASE) O gráfico abaixo apresenta o comportamento da energia cinética em função do tempo para um objeto que se move em linha reta quando vis...

Ver questão

Questão 2

(UFPR - 2018 - 2ª FASE) Uma prancha PQ, apoiada sobre o suporte A, está em equilíbrio estático quando vista por um observador inercial. Ela está sujeita à a&cce...

Ver questão

Questão 3

(UFPR - 2018 - 2ª FASE) A dilatação térmica linear sofrida por um objeto em forma de barra feito de um dado material foi investigada por um estudante, que mediu o comprimento...

Ver questão

Questão 4

(UFPR - 2018 - 2ª FASE) - O gráfico abaixo apresenta o comportamento do índice de refração n de um dado material em função do comprimento de on...

Ver questão