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Questão 82 Unesp 2020 - 1ª fase

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Questão 82

Associação de Geradores

Na maioria dos peixes elétricos as descargas são produzidas por órgãos elétricos constituídos por células, chamadas eletroplacas, empilhadas em colunas. Suponha que cada eletroplaca se comporte como um gerador ideal.

Suponha que o sistema elétrico de um poraquê, peixe elétrico de água doce, seja constituído de uma coluna com 5 000 eletroplacas associadas em série, produzindo uma força eletromotriz total de 600 V.

(https://hypescience.com. Adaptado.)

Considere que uma raia-torpedo, que vive na água do mar, possua um sistema elétrico formado por uma associação em paralelo de várias colunas, cada uma com 750 eletroplacas iguais às do poraquê, ligadas em série, constituindo mais da metade da massa corporal desse peixe.

(www.megatimes.com.br. Adaptado.)

Desconsiderando perdas internas, se em uma descarga a raia-torpedo conseguir produzir uma corrente elétrica total de 50 A durante um curto intervalo de tempo, a potência elétrica gerada por ela, nesse intervalo de tempo, será de

 



a)

3 500 W.

b)

3 000 W.

c)

2 500 W.

d)

4 500 W.

e)

4 000 W.

Resolução

Segundo o enunciado, a associação das 5.000 eletroplacas do poraquê, em série, fornece uma força eletromotriz total de 600 V. Sabendo que em uma associação em série a força eletromotriz total εT é a soma da força eletromotriz ε de cada placa, temos que

εT=5000·ε600=5000·εε=0,12 V.

No caso da raia-torpedo, temos um total de 750 eletroplacas associadas em série em cada coluna, fornecendo uma força eletromotriz total ε'T:

ε'T=750·ε=750·0,12=90 V.

Em uma associação de elementos em paralelo, a diferença de potencial dos elementos associados é igual, logo a associação das eletroplacas em paralelo manterá a força eletromotriz de cada coluna. Sabendo a corrente que a raia-torpedo é capaz de fornecer, i=50 A, podemos determinar sua potência total:

P=i·ε'T=50·90=4500 W.