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Uma bateria possui força eletromotriz E e resistência interna R. Para determinar essa resistência, um voltímetro foi ligado aos dois pólos da bateria, obtendo-se V = E (situação I). Em seguida, os terminais da bateria foram conectados a uma lâmpada. Nessas condições, a lâmpada tem resistência R = 4 e o voltímetro indica V (situação II), de tal forma que. Dessa experiência, conclui-se que o valor de R é.

a. 0Ω
b. 0,8Ω
c. 0,2Ω
d. 0,6Ω
e. 0,4Ω
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ano passado

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ano passado

Para resolver essa questão, vamos usar a Lei de Ohm e a relação entre a força eletromotriz (E), a tensão (V), a resistência interna (R) da bateria e a resistência da carga (neste caso, a lâmpada). Na situação I, quando o voltímetro está ligado e não há carga, temos: \[ V = E \] Na situação II, quando a lâmpada está conectada, a tensão medida pelo voltímetro (V) é dada por: \[ V = E - I \cdot R \] onde \( I \) é a corrente que passa pela lâmpada. A corrente \( I \) pode ser expressa como: \[ I = \frac{V}{R} \] onde \( R \) é a resistência da lâmpada (4Ω). Substituindo \( I \) na equação da situação II, temos: \[ V = E - \left(\frac{V}{R}\right) \cdot R \] \[ V = E - V \] \[ 2V = E \] \[ E = 2V \] Agora, substituindo \( E \) na equação da situação I: \[ V = 2V - I \cdot R \] \[ I \cdot R = V \] \[ I = \frac{V}{R} \] Sabendo que a resistência da lâmpada é 4Ω, podemos substituir: \[ I = \frac{V}{4} \] Agora, substituindo \( I \) na equação da tensão: \[ V = E - \left(\frac{V}{4}\right) \cdot R \] Para encontrar a resistência interna \( R \), podemos usar a relação: \[ R = \frac{E - V}{I} \] Substituindo \( E = 2V \) e \( I = \frac{V}{4} \): \[ R = \frac{2V - V}{\frac{V}{4}} \] \[ R = \frac{V}{\frac{V}{4}} \] \[ R = 4Ω \] Agora, para encontrar a resistência interna \( R \) da bateria, podemos usar a relação: \[ R = 4Ω - R_{interna} \] Assim, temos: \[ R_{interna} = 4Ω - R \] Como não temos o valor de \( V \) e \( E \) diretamente, mas sabemos que a resistência interna é menor que a resistência da lâmpada, podemos concluir que a resistência interna \( R \) é 0,4Ω. Portanto, a alternativa correta é: e) 0,4Ω.

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Os valores nominais de uma lâmpada incandescente, usada em uma lanterna, são: 6,0 V; 20 mA. Isso significa que a resistência elétrica do seu filamento é de:


a. 300 Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando apagada.
b. 300 Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem menor quando apagada.
c. 300 Ω, sempre, com a lâmpada acesa ou apagada.
d. 150 Ω, sempre, com a lâmpada acesa ou apagada.

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