fisica

Tópico 3 – Circuitos elétricos

Resolução:
a) • ε = 12 V
• icc = ε = 12 ⇒ icc = 120 A r 0,1

Tópico 3
1

E.R. Temos, a seguir, a curva característica de um gerador e

U (V)

um circuito simples, em que esse gerador alimenta um resistor de resistência R.

U (V)

12

+
–

ε

20

U r 0

0

R

i

b) i =

10 i (A)

120

i (A)

ε = 12
R + r 2,0

i = 6,0 A

Determine:
a) a equação do gerador;
b) a intensidade de corrente no circuito, se R for igual a 3 Ω;
c) o valor de R para que a potência fornecida pelo gerador seja máxima e o valor dessa potência.

Respostas: a) U (V)
12

0

Resolução:
a) Temos que U = ε – r i.
Para i = 0: U = ε ⇒ ε = 20 V
Para U = 0: i = ε ⇒ 10 = 20 ⇒ r = 2 Ω r r
A equação do gerador é, então:
U = 20 – 2i (SI)
b) ε = Req i ⇒ i =

137

120 i (A)

b) 6,0 A
3
+
12 V –

ε = 20
R+r 3+2

U

i=4A

5,5 Ω

0,5 Ω

c) Para haver máxima transferência de potência, devemos ter:
R=r ⇒
R=2Ω
Nessa situação, temos:
U = ε = 20 ⇒ U = 10 V
2 2 icc 10 i= 2 = 2 ⇒ i=5A
Potu

máx

= U i = 10 · 5 ⇒

Potu

máx

No circuito representado na figura, calcule:
a) a intensidade de corrente elétrica;
b) a tensão U entre os terminais do gerador.
Resolução:
a) ε = Req i ⇒ 12 = 6,0i ⇒

= 50 W

2

Um gerador de corrente contínua, de fem ε = 12 V e resistência interna r = 0,1 Ω, é ligado a um resistor de resistência variável R.

b) U = R i ⇒ 5,5 · 2,0 ⇒

i = 2,0 A
U = 11 V

Respostas: a) 2,0 A; b) 11 V
4

ε+
–
U

R

a) Determine a força eletromotriz de um gerador de resistência interna igual a 0,2 Ω, sabendo que a sua corrente de curto-circuito vale
30 A.
b) Qual é a diferença de potencial entre os terminais desse mesmo gerador, em circuito aberto?

r i a) Trace a curva característica desse gerador, ou seja, o gráfico de U em função de i.
b) Calcule a intensidade de corrente no circuito quando R = 1,9 Ω.

Resolução:
a) icc = ε ⇒ 30 = ε ⇒ ε =