Questão 7
FUVEST 2004
(FUVEST - 2004 - 2ª fase - Questão 7) Um sistema de alimentação de energia de um resistor R = 20 é formado por duas baterias, B1 e B2, interligadas através de fios, com as chaves Ch1 e Ch2, como representado na figura. A bateria B1 fornece energia ao resistor, enquanto a bateria B2 tem a função de recarregar a bateria B1. Inicialmente, com a chave Ch1 fechada (e Ch2 aberta), a bateria B1 fornece corrente ao resistor durante 100 s. Em seguida, para repor toda a energia química que a bateria B1 perdeu, a chave Ch2 fica fechada (e Ch1 aberta), durante um intervalo de tempo T. Em relação a essa operação, determine:
a) O valor da corrente I1, em ampères, que percorre o resistor R, durante o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada.
b) A carga Q, em C, fornecida pela bateria B1, durante o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada.
c) O intervalo de tempo T, em s, em que a chave Ch2 permanece fechada.
NOTE E ADOTE:
As baterias podem ser representadas pelos modelos abaixo, com fem 1 = 12 V e r1 = 2 e fem 2 = 36 V e r2 = 4
Gabarito:
Resolução:
a) Temos que a corrente é dada por:
b) A carga fornecida pela bateria B, é:
c) A nova corrente será:
Para repor a energia dissipada, basta que ela receba de B2 a mesma carga Q: