Um dado gerador elétrico real fornece uma tensão v entre seus terminais quando percorrido por uma corrente i. O gráfico apresenta a curva Vxi para esse gerador.
A) determine a resistência interna desse gerador.
B) um resistor de resistência Ro=6ohms é ligado aos terminais desse gerador, formando um circuito fechado em que o gerador e o resistor estão ligados em série. Determine o rendimento do gerador quando funcionando nessa configuração.
Respostas
A resistência interna do gerador vale 4 Ω e seu rendimento é de 60 %.
O gráfico fornecido será a base para resolvermos essa questão.
a) Vamos olhar para os dois pontos evidentes nesse gráfico. O primeiro se encontra quando o gráfico corta o eixo y, ou seja, o eixo das tensões. Nesse ponto, vemos que:
V = 20 V e I = 0 A
Nessa condição descobrimos a f.e.m. do gerador, que é:
E = V = 20 V
Nosso segundo ponto é o local em que o gráfico corta o eixo x (eixo das correntes). Nele, vemos:
V = 0 V e I = 5 A
Com isso podemos calcular a resistência interna do gerador:
r = E/I = 20/5 = 4 Ω
b) Teremos uma associação em série entre o gerador e o resistor de carga. Nessa situação, devemos encontrar apenas a tensão nessa resistência da carga. Como se trata de uma associação em série, a corrente do circuito será:
i = E/(r + R) = 20/(4 + 6) = 20/10 = 2 A
Agora vamos encontrar a tensão na carga:
U = R*i = 6*2 = 12 V
Logo o rendimento desse gerador será:
n = U/E = 12/20 = 0,6 = 60%
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A resistência interna e o rendimento desse gerador serão, respectivamente: 4 Ω e 60 %.
O que são os geradores elétricos?
Os geradores elétricos são dispositivos que acabam convergindo energia e dessa forma, consegue ser transformada em um outro tipo de energia, até porque se fosse criada, iria infringir o Princípio da Conservação de Energia.
Dessa forma, o gráfico projeta com ênfase no eixo das tensões, ou seja, onde o gráfico acaba cortando o eixo "y". Logo:
V = 20 V e I = 0 A;
Já para aonde o gráfico acaba cortando o eixo x, teremos:
V = 0 V e I = 5 A
Então quando calcularmos a resistência interna desse gerador, encontraremos:
r = E / I
r = 20 / 5
r = 4 Ω.
Enquanto que para alternativa b), veremos que é uma associação em série, desenvolvendo-a então:
i = E / (r + R)
i = 20 / (4 + 6)
i = 20/10 = 2 A
Finalizando com a tensão na carga e o rendimento do gerador, veremos:
U = R . i = 6 . 2
U = 12 V
Com isso:
n = U / E = 12 /20 =
n = 0,6.
Para saber mais sobre o Resistência Elétrica:
https://brainly.com.br/tarefa/22920863
Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :))
