Questão 13 Unicamp 2025 - 1ª fase - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 13

Potência Elétrica Energia e Potência Elétricas

Texto comum às questões 13 e 14.

A energia solar desempenha papel substancial nas soluções energéticas de desenvolvimento sustentável: além de fazer uso de tecnologia pouco agressiva ao ambiente, é uma enorme fonte de energia renovável.

Operando em condições ótimas, um painel solar gera energia elétrica numa potência $P = 462 W$ , com uma diferença de potencial $U_{p a i n e l} = 42 V$ nos seus terminais. Para que a energia gerada seja armazenada numa bateria de diferença de potencial $U_{b a t} = 42 V$ , usa-se um dispositivo que ajusta a diferença de potencial, dispositivo este chamado de controlador de carga (ver figura). Se, numa situação ideal, toda a energia gerada pelo painel é armazenada na bateria, quais os valores das correntes elétricas $i_{p a i n e l}$ e $i_{b a t}$ nos terminais do painel e da bateria, respectivamente?

a)	$i_{p a i n e l} = 11 A$ e $i_{b a t} = 38, 5 A$ .
b)	$i_{p a i n e l} = 11 A$ e $i_{b a t} = 3, 1 A$ .
c)	$i_{p a i n e l} = 134, 75 A$ e $i_{b a t} = 38, 5 A$ .
d)	$i_{p a i n e l} = 134, 75 A$ e $i_{b a t} = 3, 1 A$ .

Resolução

Nos terminais do painel solar, a diferença de potencial é $U_{p a i n e l} = 43 V$ e a potência $P = 462 W$ . Portanto, em unidades do SI:

$P = U_{p a i n e l} \cdot i_{p a i n e l} \Rightarrow$

$i_{p a i n e l} = \frac{P}{U_{p a i n e l}} \Rightarrow$

$i_{p a i n e l} = \frac{462}{42} \Rightarrow$

$i_{p a i n e l} = 11 A .$

Considerando a situação ideal, informada no enunciado, tempos que a potência elétrica na bateria é a mesma potência do painel solar. Como a diferença de potencial nos terminais da bateria é $U_{b a t} = 12 V$ , a corrente elétrica será:

$P = U_{b a t} \cdot i_{b a t} \Rightarrow$

$i_{b a t} = \frac{P}{U_{b a t}} \Rightarrow$

$i_{b a t} = \frac{462}{12} \Rightarrow$

$i_{p a i n e l} = 38, 5 A .$

A alternativa certa é a.