Questão 135
ENEM 2018
(ENEM/PPL - 2018) Baterias de lítio, utilizadas em dispositivos eletrônicos portáteis, são constituídas de células individuais com ddp de 3,6 V. É comum os fabricantes de computadores utilizarem as células individuais para a obtenção de baterias de 10,8 V ou 14,4 V. No entanto, fazem a propaganda de seus produtos fornecendo a informação do número de células da bateria e sua capacidade de carga em mAh, por exemplo, 4 400 mAh.
Disponível em: www.laptopbattery.net. Acesso em: 15 nov. 2011 (adaptado).
Dentre as baterias de 10,8 V e 14,4 V, constituídas por 12 células individuais, qual possui maior capacidade de carga?
A bateria de 10,8 V, porque possui combinações em paralelo de 4 conjuntos com 3 células em série.
A bateria de 14,4 V, porque possui combinações em paralelo de 3 conjuntos com 4 células em série.
A bateria de 14,4 V, porque possui combinações em série de 3 conjuntos com 4 células em paralelo.
A bateria de 10,8 V, porque possui combinações em série de 4 conjuntos com 3 células em paralelo.
A bateria de 10,8 V, porque possui combinações em série de 3 conjuntos com 4 células em série.
Gabarito:
A bateria de 10,8 V, porque possui combinações em paralelo de 4 conjuntos com 3 células em série.
Resolução:
Temos duas associações de baterias que fornecem tensão de 10,8 V e a outra associação fornece 14,4 V, constituídas por 12 células individuais. Primeiramente vamos entender de que maneira podemos montar essas duas baterias de lítio. Antes vamos recordar que em associação de baterias:
- associação em série: somamos as tensões e a carga é igual a carga Q.
- associação em paralelo: a tensão se mantém e a carga é somada.
Dessa forma, para conseguirmos montar uma bateria com 10,8 V de tensão precisaresmo colocar 3 células de 3,6V de ddp em série, pois somando as 3 teríamos a tensão de 10,8V. Porém como cada bateria possui 12 células, precisamos colocar o restante das células em paralelo para que a tensão não ultrapasse o valor de 10,8 V. Além disso, em cada uma das associações em série a resultante da carga é Q. Porém, quando somamos essas resultantes 4 vezes em paralelo, termos a resultante da carga de 4Q. O esquema abaixo representa:
Para que consigamos montar uma bateria com 14,4V vamos associar em série 4 células de 3,6V cada. Assim: 4*3,6V= 14,4V. Da mesma forma, para completarmos as 12 células requeridas na bateria, vamos associá-las em paralelo conforme o desenho abaixo. A carga Q quando associada em série não é somada. Assim, a resultante da carga em cada linha de associação em série é Q, porém temos 3 associações em paralelo. Logo a resultante da carga é 3Q.
Portanto, a bateria de 10,8V possui a maior capacidade de carga. Letra [A].