Tricky Circuit

Resistência interna e potência útil

Por que a bateria perde tensão

A resistência interna dificulta a corrente dentro da fonte: a tensão nos terminais cai sob carga. A carga é o circuito que usa a energia; um miliampere (mA) é um milésimo de ampere e um watt (W) mede potência.

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BANCADA DE EXPERIÊNCIAS

Muda as definições do circuito, prevê as leituras e verifica um desafio. São modelos educativos; cada lição explica os pressupostos.

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Por que funciona

Fonte ideal com resistência interna fixa. Química, estado de carga, aquecimento e autonomia não são simulados.

Vs é tensão da fonte, Ri resistência interna, RL resistência da carga e I corrente. I = Vs/(Ri + RL); tensão da carga = I × RL. Potência da carga = I² × RL; perda interna = I² × Ri.

Dificuldade
  1. Monte · Monte o circuito

    Ligue com 9 V, resistência interna 2 Ω e carga 100 Ω. Leia cerca de 8.824 V.

    Precisa de uma dica?

    Vs = 9 V; Ri = 2 Ω; RL = 100 Ω → 8.824 V

  2. Explore · Mude uma variável

    Com 9 V e resistência interna 5 Ω, mantenha tensão da carga de pelo menos 8.5 V e corrente de pelo menos 50 mA.

    Precisa de uma dica?

    Vs = 9 V; Ri = 5 Ω; RL = 100 Ω → 8.571 V; 85.714 mA

  3. Resolva · Resolva o desafio

    Com 9 V e resistência interna 10 Ω, entregue 1.2–1.4 W à carga com perda interna de no máximo 0.35 W.

    Precisa de uma dica?

    Vs = 9 V; Ri = 10 Ω; RL = 40 Ω → 1.296 W; 0.324 W

Leituras adicionais e receitas de circuitos

Por que a bateria perde tensão

Um padrão útil

Uma fonte pode parecer saudável sem carga e perder tensão ao circular corrente: uma leitura de tensão sozinha não revela sua resistência interna.

Além do modelo

Com Ri positiva e valores de carga sem restrições, a potência máxima ocorre quando RL = Ri. Metade se perde internamente: potência máxima não é eficiência máxima; o controle pode não alcançar essa condição.

Um erro que vale evitar

Uma resistência de carga menor exige mais corrente; não significa menor esforço da fonte.

A resistência interna aumenta, com tensão da fonte e carga iguais. A tensão da carga…

  1. sobe
  2. cai
  3. não muda
Saiba mais

Mais resistência em série reduz a corrente, então I × RL cai.

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