(Unicamp/2026) As baterias são fundamentais no mundo moderno, sendo a fonte de energia portátil que alimenta dispositivos como celulares e laptops, veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia renovável. Duas grandezas que caracterizam uma bateria é a sua capacidade de carga elétrica, expressa em miliampère-hora (mAh) e a energia que ela armazena, usualmente dada em watts-hora (Wh).
01) Uma bateria inicialmente carregada fornece uma corrente constante de i = 4 000 mA durante o tempo Δt = 1 hora, ficando descarregada no final desse processo. A carga elétrica Q, que circula por essa bateria nesse intervalo de tempo é
A) 4 C.
B) 4 000 C.
C) 14 400 C.
D) 14 400 000 C.
02) De forma simplificada, o comportamento de uma bateria pode ser modelado com uma fonte ideal de diferença de potencial elétrico Ub em série com um resistor de resistência Rb . Dessa maneira, o dispositivo que é alimentado pela bateria pode, muitas vezes, ser representado por um resistor de resistência R.
Na situação exemplificada na figura, a diferença de potencial registrada pelo voltímetro é
A) 0,6 V.
B) 3,0 V.
C) 3,6 V.
D) 4,3 V.
RESOLUÇÃO:
01) Para obter a resposta em Coulombs (C), precisamos que a corrente esteja em Amperes (A) e o tempo em segundos (s).
Corrente (i) = 4000 mA ⇒ Dividindo por 1000 tem-se o valor em Ampère ( i = 4 A)
Tempo (Δt) = 1 h = 60 minutos. Multiplicando por 60 tem-se o valor em segundos.
Δt = 60 x 60 = 3600 s
A quantidade de carga (Q) é dada por:
Q = i. t
Q = 4 . 3600 ⇒ Q = 14 400 C
Resp.: C
02) Para encontrar a diferença de potencial (tensão) registrada pelo voltímetro, precisamos analisar o circuito como um todo. O voltímetro está conectado em paralelo ao resistor R, o que significa que ele medirá a queda de tensão sobre esse resistor específico.
Dados do circuito:
Tensão da fonte ideal (Ub) = 3,6 V
Resistência interna da bateria (Rb) = 1,2 Ω
Resistência do dispositivo (R) = 6 Ω
Calculando a resistência total do circuito (= resistência equivalente).
Req = Rb + R (resistor do circuito e resistor do dispositivo estão ligados em série).
Req = 1,2 Ω + 6 Ω = 7,2 Ω
Calculando a corrente no circuito (aplicação da lei de Ohm).
U = i. R ⇒ 3,6 V = i . 7,2 Ω ⇒ i = 0,5 A
Cálculo da tensão no voltímetro (UR):
UR = i. R ⇒ UR = 0,5 A . 6 Ω ⇒ UR = 3V
Resp.: B
VEJA TAMBÉM:
– Questão resolvida sobre circuitos elétricos, do Enem 2023
– Resolução da questão sobre descargas elétricas do poraquê, da Unesp 2015-2
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