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Física

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A figura representa um circuito em que consta um gerador de corrente contínua de força eletromotriz 24 V e resistência interna de 2,0 Ω. O gerador alimenta uma associação em paralelo de um resistor ôhmico de 10 Ω e um solenoide com certos comprimento e número de espiras, com resistência ôhmica de 15 Ω. A potência útil fornecida pelo gerador é, em watts, de:

a) 54,0.
b) 48,6.
c) 42,0.
d) 36,0.
e) 32,4.
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Desvendando com Questões

há 11 meses

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há 11 meses

Para calcular a potência útil fornecida pelo gerador, precisamos seguir alguns passos: 1. Calcular a resistência equivalente da associação em paralelo: A resistência equivalente \( R_{eq} \) de resistores em paralelo é dada pela fórmula: \[ \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \] Onde \( R_1 = 10 \, \Omega \) e \( R_2 = 15 \, \Omega \): \[ \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{15} = \frac{3}{30} + \frac{2}{30} = \frac{5}{30} \Rightarrow R_{eq} = 6 \, \Omega \] 2. Calcular a resistência total do circuito: A resistência total \( R_t \) é a soma da resistência interna do gerador e a resistência equivalente: \[ R_t = R_{int} + R_{eq} = 2 \, \Omega + 6 \, \Omega = 8 \, \Omega \] 3. Calcular a corrente no circuito: Usando a Lei de Ohm, a corrente \( I \) é dada por: \[ I = \frac{V}{R_t} = \frac{24 \, V}{8 \, \Omega} = 3 \, A \] 4. Calcular a potência total fornecida pelo gerador: A potência total \( P_{total} \) é dada por: \[ P_{total} = V \cdot I = 24 \, V \cdot 3 \, A = 72 \, W \] 5. Calcular a potência dissipada na resistência interna: A potência dissipada na resistência interna \( P_{int} \) é: \[ P_{int} = I^2 \cdot R_{int} = (3 \, A)^2 \cdot 2 \, \Omega = 9 \cdot 2 = 18 \, W \] 6. Calcular a potência útil: A potência útil \( P_{útil} \) é a potência total menos a potência dissipada: \[ P_{útil} = P_{total} - P_{int} = 72 \, W - 18 \, W = 54 \, W \] Portanto, a potência útil fornecida pelo gerador é: a) 54,0.

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