16) (Fuvest-2004) Um sistema de alimentação de energia de um resistor R = 20  é formado por duas baterias, B1 e B2, interligadas através de fios, ...

a) Para calcular a corrente I1 que percorre o resistor R durante o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada, podemos utilizar a Lei de Ohm, que relaciona a corrente elétrica, a diferença de potencial elétrico e a resistência elétrica. Assim, temos: V1 = R x I1 Onde V1 é a diferença de potencial elétrico fornecida pela bateria B1. Sabemos que a bateria B1 tem uma tensão de 12V, então: 12 = 20 x I1 I1 = 0,6 A Portanto, a corrente elétrica que percorre o resistor R durante o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada é de 0,6 A. b) Para calcular a carga Q fornecida pela bateria B1 durante o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada, podemos utilizar a definição de corrente elétrica, que relaciona a corrente elétrica e o tempo. Assim, temos: Q = I1 x t Onde t é o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada. Sabemos que t é igual a 100 s, então: Q = 0,6 x 100 Q = 60 C Portanto, a carga fornecida pela bateria B1 durante o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada é de 60 C. c) Para calcular o intervalo de tempo T em que a chave Ch2 permanece fechada, podemos utilizar a definição de energia elétrica, que relaciona a energia elétrica, a potência elétrica e o tempo. Assim, temos: E = P x t Onde E é a energia elétrica fornecida pela bateria B2, que é igual à energia elétrica consumida pela bateria B1 durante o tempo em que a chave Ch1 permaneceu fechada. Sabemos que a energia elétrica é dada por: E = V2 x Q Onde V2 é a tensão da bateria B2 e Q é a carga fornecida pela bateria B1. Sabemos que V2 é igual a 6V e Q é igual a 60 C, então: E = 6 x 60 E = 360 J A potência elétrica é dada por: P = V2 x I2 Onde I2 é a corrente elétrica que percorre o circuito durante o tempo em que a chave Ch2 permanece fechada. Sabemos que a corrente elétrica é constante e igual a 0,6 A, então: P = 6 x 0,6 P = 3,6 W Substituindo os valores na equação da energia elétrica, temos: 360 = 3,6 x t t = 100 s Portanto, o intervalo de tempo T em que a chave Ch2 permanece fechada é de 100 s.