2. (MACKENZIE 2019) Em um circuito elétrico simples há duas baterias «1 e «2, acopladas em série a um resistor de resistência R e a um amperímetro...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a lei de Ohm e a lei das malhas de Kirchhoff. Primeiro, vamos utilizar a lei das malhas de Kirchhoff para encontrar a diferença de potencial (ddp) total do circuito. Considerando o sentido horário, temos: - ddp total = ddp1 + ddp2 + ddpR Onde ddp1 e ddp2 são as diferenças de potencial das baterias e ddpR é a diferença de potencial do resistor. Como as baterias estão em série, a ddp total é igual à soma das ddp de cada bateria: - ddp total = «1 + «2 Agora, vamos utilizar a lei de Ohm para encontrar a resistência do resistor. Sabemos que a corrente elétrica é igual a 6,0 A quando as baterias funcionam como geradores em série. Portanto: - 6,0 = («1 + «2) / R Podemos simplificar essa equação para: - R = («1 + «2) / 6,0 Agora, vamos analisar o circuito quando a polaridade da bateria «1 é invertida. Nesse caso, a ddp total do circuito é a mesma, mas a corrente elétrica é diferente. Sabemos que a corrente elétrica é igual a 2,0 A com o mesmo sentido de antes da inversão. Portanto: - 2,0 = («2 - «1) / R Podemos simplificar essa equação para: - R = («2 - «1) / 2,0 Igualando as duas expressões para R, temos: - («1 + «2) / 6,0 = («2 - «1) / 2,0 Podemos simplificar essa equação para: - 3(«1 + «2) = «2 - «1 Resolvendo para «1, temos: - 4«1 = «2 - 3«2 - 4«1 = -2«2 - «1 = -«2 / 2 Substituindo «2 = 24 V, temos: - «1 = -12 V Como a diferença de potencial da bateria «1 é negativa, isso significa que a bateria está funcionando como um receptor em vez de um gerador. Portanto, a resposta correta é a alternativa: b) 14