PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 39 da UFPR 2007
Uma questão tecnológica importante nos dias de hoje consiste em produzir baterias portáteis capazes de armazenar muita energia elétrica. Uma medida da energia que a bateria é capaz de fornecer por unidade de tempo (potência) pode ser obtida a partir do levantamento da curva da tensão produzida entre seus terminais, em função da corrente que passa por ela. Considere uma bateria cujo gráfico U \times i se comporta como mostra a figura abaixo:

Com base nas informações acima, considere as seguintes afirmativas:
- A potência máxima fornecida pela bateria vale 1{,}2\text{ W}.
- A bateria tem uma força eletromotriz, ou fem, que vale 2{,}5\text{ V}.
- Ao produzir uma tensão de 2{,}0\text{ V} entre seus terminais, a bateria é percorrida por uma corrente de 100\text{ mA}.
- A resistência interna da bateria vale 12{,}5\ \Omega.
Assinale a alternativa correta.
- ASomente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
- BSomente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
- CSomente a afirmativa 2 é verdadeira.
- DSomente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
- ESomente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
Reportar erro na questão
Resolução comentada
Para uma bateria real, a tensão nos terminais é U = \varepsilon - r\,i. No gráfico, essa é a reta decrescente: o coeficiente linear dá a fem e o módulo da inclinação dá a resistência interna r.
Afirmativa 2: em i = 0, U = \varepsilon = 2{,}5\ \text{V}. Verdadeira.
Afirmativa 4: em i = 400\ \text{mA} = 0{,}4\ \text{A}, U = 0 (curto-circuito). Então:
A afirmativa diz 12{,}5\ \Omega. Falsa.
Afirmativa 3: com U = 2{,}0\ \text{V}:
A afirmativa diz 100\ \text{mA}. Falsa.
Afirmativa 1: a potência fornecida ao circuito externo é P = U\,i = (\varepsilon - r i)\,i, máxima em i = i_{cc}/2 = 200\ \text{mA}, onde U = 1{,}25\ \text{V}:
A afirmativa diz 1{,}2\ \text{W}. Falsa.
Só a afirmativa 2 é verdadeira.
Alternativa C.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AA potência máxima é 0,25 W (e não 1,2 W) e a resistência interna é 6,25 Ω (e não 12,5 Ω).
- BAcerta a fem, mas a potência máxima é 0,25 W, não 1,2 W.
- DCom 2,0 V a corrente é 80 mA, não 100 mA, e r = 6,25 Ω, não 12,5 Ω.
- EInclui as afirmativas 3 e 4, ambas falsas: a corrente é 80 mA e r = 6,25 Ω.
Assuntos: Geradores, receptores e leis de Kirchhoff, Potência elétrica e efeito Joule.
Reportar erro na resolução
Ver como caiu na prova
Fonte: UFPR 2007 · 1ª fase. Prova oficial ↗