rendimento

Um gerador de força eletromotriz igual a 6 Volts é ligado conforme mostra a figura a seguir. Sabendo-se que o rendimento (ou eficiência) do gerador neste circuito é de 90%, pode-se concluir que:



A) a corrente no gerador deverá ser de 0,36 A;
B) a potência útil deverá ser maior que 1,96 W;
C) a potência total do gerador deverá ser de 2,4 W;
D) a corrente do gerador deverá ser maior que 0,4 A;
E) NDA.

Por favor, resolva essa questão passo a passo, mostrando por que cada item está errado ou certo. Tenho dúvida quando a questão trata de potência e rendimento.

Resposta:

diego_barreto escreveu:Um gerador de força eletromotriz igual a 6 Volts é ligado conforme mostra a figura a seguir. Sabendo-se que o rendimento (ou eficiência) do gerador neste circuito é de 90%, pode-se concluir que:



A) a corrente no gerador deverá ser de 0,36 A;
B) a potência útil deverá ser maior que 1,96 W;
C) a potência total do gerador deverá ser de 2,4 W;
D) a corrente do gerador deverá ser maior que 0,4 A;
E) NDA.

Por favor, resolva essa questão passo a passo, mostrando por que cada item está errado ou certo. Tenho dúvida quando a questão trata de potência e rendimento.

Resposta:

Vou tentar explicar o máximo que eu conseguir.
Bom, analisando o circuito, o primeiro passo é calcular o resistor resultante dessa associação.
Olhando para o desenho, percebemos que os resistores de 20, 10 e 20 (nessa ordem) estão associados em paralelo. O resistor resultante dessa associação fica um de 5Ω, que estará ligado em série com o de 10Ω que sobrou; portanto, o resistor resultante de todo o circuito vale 15Ω.

Conforme diz o enunciado, o rendimento do gerador é de 90%, então ele não manda 6V no circuito, mas sim: 0,9.6 = 5,4V.

Com esse dado, vamos calcular a corrente do circuito: U = r.i
                                                                         5,4=15.i
                                                                           i=0,36A   (o que está indicado na alternativa A)

B) a potência útil deverá ser maior que 1,96 W;
Não, pois ao calcular a potência útil: 
P=U.i
P=5,4.0,36
P=1,944W, que é um valor menor do que 1,96W

C) a potência total do gerador deverá ser de 2,4 W;
Pt= P util + P dissipada
Cálculo da potência dissipada:
P'=U.i
P'= 0,6.0.36
P'=0,216W

Pt= 1,944W + 0,216W = 2,16W
 

D) a corrente do gerador deverá ser maior que 0,4 A;
Não, pois conforme já calculamos, a corrente dá 0,36A, isto é, menor do que 0,4A.



Abraços

Outro caminho:

Referência teórica: https://pir2.forumeiros.com/h49-graficos-dos-geradores

o rendimento de um gerador pode ser calculado por

Obrigado pela sugestão, Euclides!
Aproveitando, eu calculei corretamente o item "C"?

C) a potência total do gerador deverá ser de 2,4 W;
Pt= P util + P dissipada
Cálculo da potência dissipada:
P'=U.i
P'= 0,6.0.36
P'=0,216W

Não me recordo se a potência dissipada deve ser calculada com base da intensidade da corrente alterada com aqueles 90% de rendimento, ou se ela deve ser calculada com base na corrente com 6V da bateria.


Obrigado

Folcks escreveu:Aproveitando, eu calculei corretamente o item "C"?

Calculou, sim.

Muito obrigado, Euclides!

quem resolveu tudo foi o colega Folcks, eu apenas indiquei uma forma alternativa.

Ah, tem razão. Eu me confundi com as mensagens. Obrigado aos dois.