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Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Manutenção – Elétrica · 2023 · questão 49

Cesgranrio Transpetro 2023 Manutenção elétrica · Circuitos de corrente contínua

Questão 49

A Figura a seguir mostra o esquema elétrico, montado em laboratório, para medir a resistência interna de uma bateria com valor nominal de 12 volts. O esquema é composto de um voltímetro (V), um amperímetro (A) e um resistor variável.

Figura da prova, arquivo q49_fig01.png

Em um primeiro ensaio, variando-se o resistor, foi medido no amperímetro a corrente de 2 A e, no voltímetro, a tensão de 11,2 V.

Para confirmar o resultado, foi feito um segundo ensaio, variando-se o resistor. Foram obtidas as seguintes medidas: no amperímetro, a corrente de 3 A, e, no voltímetro, a tensão de 10,8 V.

Com base nos ensaios realizados, o valor, em ohms, da resistência interna da bateria é

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Resposta da banca: C

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Corrente contínua — a equação do gerador real e a resistência interna medida por dois ensaios.

Objetivo

Achar a resistência interna da bateria a partir de duas leituras de tensão e corrente. O que está em jogo é ver que a tensão nos terminais cai com a corrente, e que a razão entre a queda a mais e a corrente a mais é a resistência interna, sem precisar da força eletromotriz.

Conceitos para revisar

Equação do gerador

A tensão nos terminais é a força eletromotriz menos a queda na resistência interna, que cresce com a corrente fornecida.

\[V = E - r\,I\]
\(V\)tensão medida no voltímetro
\(E\)força eletromotriz, a tensão em vazio
\(r\)resistência interna
\(I\)corrente medida no amperímetro

Dois ensaios eliminam a fem

Duas medidas com correntes diferentes dão duas equações. Subtraindo uma da outra, a força eletromotriz some e sobra só a resistência interna.

\[r = \dfrac{V_{1} - V_{2}}{I_{2} - I_{1}}\]
índices 1 e 2primeiro e segundo ensaio

O valor nominal não é a fem

Os 12 V nominais são uma classificação, não uma medida. A fem real sai dos ensaios, e aqui coincide com 12 V, mas a conta não pode partir disso.

\[E = V + r\,I\]
a fem se calcula depois, com \(r\) conhecido

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