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Questão 24363

EFOMM 2018
Física

(Efomm 2018)

O sistema abaixo se constitui em um gerador fotovoltaico alimentando um circuito elétrico com 18 V. Determine o rendimento do gerador na situação em que a razão dos valores numéricos da tensão e da corrente medidos, respectivamente, pelo voltímetro V (em volts) e pelo amperímetro A (em ampères) seja igual a 2. Sabe-se que a potência luminosa solicitada na entrada do gerador é de 80 W.

A

60%

B

70%

C

80%

D

90%

E

100%

Gabarito:

90%



Resolução:

Primeiramente vamos reescrever o circuito usando as informações dadas no enunciado:

Agora que sabemos a diferença de potencial no resistor de 12 ohm, podemos calcular a corrente nesse fio e descobrir o valor medido do amperímetro:

U=R.i

8=12.i

i=frac{2}{3}A

Como o medidor do voltímetro está medindo numericamente o dobro, então:

V=frac{4}{3}Volts

Assim, como temos que a diferença de potencial entre as extremidades da resistência R, podemos dizer que a diferença de potencial entre as extremidades do resistor de 2 ohm vale:

V_{2Omega}=8-frac{4}{3}=frac{20}{3}V

Com isso podemos calcular a corrente nesse fio:

V_{2Omega}=i_{2Omega}.2

i_{2Omega}=frac{10}{3}A

Assim, a corrente que passa pelo gerador já pode ser calculada:

i_{gerador}=i_{fio1}+i_{fio2}=frac{2}{3}+frac{10}{3}=frac{12}{3}

i_{gerador}=4A

Finalmente podemos calcular o seu rendimento:

eta=frac{P_{util}}{P_{total}}=frac{18V.4A}{80W}=frac{72W}{80W}=0,9

eta=90\%

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