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Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Inspeção de Equipamentos e Instalações · 2023 · questão 21

Cesgranrio Transpetro 2023 Inspeção de equipamentos e instalações · Conceitos básicos de eletricidade

Questão 21

Considere o circuito elétrico mostrado na Figura, em que todos os componentes são considerados ideais.

Figura da prova, arquivo q21_fig01.png

Se for aplicado um curto circuito entre os pontos a e b, a potência elétrica total fornecida pela bateria, em W, será de

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Resposta da banca: A

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Eletricidade — potência fornecida por uma bateria com resistência interna quando a saída entra em curto.

Objetivo

Achar a potência total que a bateria de 20 V fornece depois de um curto entre a e b. O que está em jogo é ver que o curto põe o resistor de 5 Ω em paralelo com os dois de 20 Ω, e que a potência fornecida pela bateria é a força eletromotriz vezes a corrente total, incluindo o que se perde nos 10 Ω internos.

Conceitos para revisar

Potência fornecida pela fonte

É a força eletromotriz vezes a corrente que sai dela. Parte vira calor na resistência em série com a fonte. O resto vai ao circuito externo. A pergunta é pelo total.

\[P = E \cdot I\]
\(E\)força eletromotriz, 20 V
\(I\)corrente total que sai da bateria

Resistores em paralelo

Ligados entre os mesmos dois nós, a resistência equivalente é menor que a menor deles. Com o curto entre a e b, os 5 Ω passam a ligar o nó de cima ao de baixo, como os dois de 20 Ω.

\[\dfrac{1}{R_{eq}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} + \dfrac{1}{R_3}\]
\(R_{eq}\)resistência equivalente do trecho em paralelo

Lei de Ohm no circuito inteiro

A corrente total é a força eletromotriz dividida pela resistência total, interna mais externa.

\[I = \dfrac{E}{r + R_{eq}}\]
\(r\)os 10 Ω em série com a bateria

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