Uma fonte V = 24,0 V com resistência interna r = 2,00 O alimenta uma carga RL. Determine o valor de RL que…

Questão

Uma fonte V = 24,0 V com resistência interna r = 2,00 O alimenta uma carga RL. Determine o valor de RL que maximiza a potência dissipada na carga e calcule essa potência máxima (W). Use P_L = V²·RL/(RL+r)².

1. A) RL = 1,00 O; resistência muito abaixo do necessário.
2. B) P_max = 36 W; confunde máxima com média.
3. C) P_max = 48 W; erro no cálculo do quadrado da tensão.
4. D) RL = 2,00 O; P_max = 72 W
5. E) RL = 4,00 O; carrega a metade da resistência interna.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Escreva a potência em função de RL: P_L = V^2·RL/(RL+r)^2 = 576·RL/(RL+2)^2, pois V^2 = 24^2 = 576 e r = 2 ohm. Passo 2: Para descobrir quando P_L é máxima, observe que a potência é zero quando RL = 0 e tende a zero quando RL cresce muito, então existe um ponto de máximo. Passo 3: Derivando P_L em relação a RL e igualando a zero, obtém-se RL = r = 2 ohm, que é a condição clássica de máxima transferência de potência em um circuito com fonte real. Passo 4: Substitua RL = 2 ohm: P_max = 576·2/(2+2)^2 = 1152/16 = 72 W. Passo 5: Conferindo, o gabarito D (RL = 2 ohm e P_max = 72 W) está correto e não há discordância. Por que as outras estão erradas: A tem RL = 1 ohm, abaixo de r, e a potência seria 576·1/9 = 64 W, menor que 72 W. B afirma P_max = 36 W, valor que é metade do real e não corresponde a nenhum ponto de máximo da fórmula. C afirma P_max = 48 W, que não resulta da substituição correta de RL = r na fórmula dada. E tem RL = 4 ohm, o dobro de r, e a potência seria 576·4/36 = 64 W, também menor que o máximo.

💡 Dica: Aplique a fórmula da potência máxima e derive em relação a RL.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• — A fita de LED da oficina comunitaria queima se ligar direto na tomada? — perguntou um voluntario, ao instalar a…
• Por que alguns farois de bicicleta parecem fracos quando a pessoa pedala devagar? Para orientar ciclistas de um projeto…
• Em um circuito alimentado por uma fonte ideal de 24 V, um resistor de 4 O está em série com dois resistores, de 12 O e 6…
• Uma resistência de 6 O está em paralelo com outra de 3 O, e o conjunto é ligado a uma fonte ideal de 12 V. Determine a…
• A etiqueta de um chuveiro elétrico informa: 220 V e 4 400 W. Considerando o funcionamento nominal do aparelho, qual é a…
• Um chuveiro elétrico consome 5500 W quando ligado em 220 V. Qual a corrente elétrica aproximada e que valor de disjuntor…

Todas as questões de Circuitos Elétricos e Potência (Consumo de Energia)