Questão FC278752
Texto A descoberta do eletromagnetismo significou uma grande revolução para a humanidade: a possibilidade de transporte quase instantâneo de grandes quantidades de energia a longas
Circuitos Elétricos (Exceto Circuitos c/ Indutores e Capacitores)
CEBRASPE (CESPE) · 2023
Texto
A descoberta do eletromagnetismo significou uma grande revolução para a humanidade: a possibilidade de transporte quase instantâneo de grandes quantidades de energia a longas distâncias. O entendimento dos fluxos energéticos e de suas perdas, ao longo da cadeia de produção, transporte e utilização da energia elétrica, é de fundamental importância para o aumento da eficiência energética e a mitigação de seus efeitos sobre a natureza.
Para o estudo simplificado desses processos, foi criado um sistema constituído por um motor de combustão a diesel que opera em um ciclo de Carnot, conforme figura a seguir. A cada ciclo do motor, uma quantidade de calor \(Q_1\) é fornecida pela queima do diesel, um trabalho \(W\) é realizado e um calor \(Q_2\) é ejetado para fora do motor. O motor faz girar uma bobina com velocidade angular constante \(\omega\) de 21.600 graus por segundo, em uma região preenchida por um campo magnético uniforme e estacionário, gerado por um ímã permanente, com intensidade 1/12\(\pi\) tesla. Na bobina, está enrolado um fio condutor formando por \(N\) = 22 espiras circulares cuja área de seção transversal é igual a \(A\) = 1 m2. Devido à indução magnética, uma força eletromotriz \(\xi\) é gerada em uma tomada que está ligada a um circuito, fornecendo corrente elétrica \(I\) a um aparelho de resistência equivalente igual a \(R\). A resistência interna dos fios da bobina e da tomada é denotada por \(R\)'. O eixo de rotação da bobina é perpendicular ao campo magnético.
De maneira simplificada, pode-se considerar que o motor e a bobina representam uma usina geradora de energia elétrica, os fios que ligam a bobina até a tomada representam as linhas de transmissão e o aparelho ligado à tomada representa os dispositivos movidos a energia elétrica.
Com base nas informações fornecidas no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item abaixo.
Nesse modelo, a resistência interna dos fios da bobina e da tomada estão em paralelo com a resistência equivalente do aparelho.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
A afirmação é ERRADA porque a resistência interna \(R'\) dos fios está no mesmo caminho da corrente que atravessa a resistência do aparelho \(R\); portanto as duas compõem uma associação em série, não em paralelo. Há apenas dois terminais da tomada e a corrente \(I\) sai de um terminal, passa por \(R'\), atravessa \(R\) e retorna ao outro terminal — ou seja, não há bifurcação do fluxo de corrente.
Na associação em série a corrente é a mesma em todos os elementos e a resistência equivalente é a soma: \(R_{\text{eq}}=R+R'\). Assim, \(I=\dfrac{\xi}{R+R'}\). Em associação em paralelo haveria divisão de corrente em ramos distintos e cada resistor teria a mesma tensão nos seus terminais, o que não ocorre aqui.
Portanto, afirmar que \(R'\) está em paralelo com \(R\) é incorreto; a configuração é série e a presença de \(R'\) reduz a tensão disponível ao aparelho: \(V_R=I\,R=\xi\frac{R}{R+R'}\).
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