O que é potência elétrica e como é calculada em um circuito?

Potência elétrica é a taxa de transferência de energia, calculada por P = U \times i, onde U é a tensão e i é a corrente.

O que faz um controlador de carga em sistemas fotovoltaicos?

O controlador de carga ajusta a tensão e corrente do painel solar para carregar a bateria de forma segura e eficiente, evitando sobrecarga.

Como se calcula a corrente fornecida por uma fonte de energia elétrica?

A corrente é calculada por i = \frac{P}{U}, onde P é a potência fornecida e U é a tensão nos terminais da fonte.

Por que a corrente aumenta quando a tensão diminui, mantendo a potência constante?

Porque potência é o produto de tensão e corrente; se a tensão diminui e a potência permanece igual, a corrente deve aumentar proporcionalmente.

O que significa considerar uma situação ideal em circuitos elétricos?

Significa desconsiderar perdas de energia, assumindo que toda a energia gerada é transferida sem dissipação ou conversão indesejada.

Qual a importância da conservação de energia em sistemas elétricos?

A conservação de energia garante que toda a energia gerada por uma fonte seja igual à energia consumida ou armazenada, exceto por perdas.

O que acontece com a corrente em um circuito quando a potência é constante e a tensão é reduzida?

A corrente aumenta para compensar a redução da tensão, mantendo a potência constante conforme a relação P = U \times i.

Questão 13 — Operando em condições ótimas, um painel solar gera energia elétrica numa potência $P = 462\ \text{W}$, com uma diferença de potencial $U_{\text{paine…

UNICAMP 2025 Questão 13

Operando em condições ótimas, um painel solar gera energia elétrica numa potência $P = 462\ \text{W}$, com uma diferença de potencial $U_{\text{painel}} = 42\ \text{V}$ nos seus terminais. Para que a energia gerada seja armazenada numa bateria de diferença de potencial $U_{\text{bat}} = 12\ \text{V}$, 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,

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quais os valores das correntes elétricas $i_{\text{painel}}$ e $i_{\text{bat}}$ nos terminais do painel e da bateria, respectivamente?

Resolução

Resposta correta: Letra A — $i_{\text{painel}} = 11\ \text{A}$ e $i_{\text{bat}} = 38,5\ \text{A}$.

Esta questão aborda conceitos de potência elétrica, corrente elétrica e conservação de energia em sistemas de conversão e armazenamento de energia. O painel solar gera uma potência de 462 W com uma diferença de potencial de 42 V. Para armazenar essa energia em uma bateria de 12 V, utiliza-se um controlador de carga, que ajusta a tensão, mas, em uma situação ideal, não há perdas de energia. Assim, toda a potência gerada pelo painel é transferida para a bateria. Para encontrar as correntes, usamos a relação P = U \times i. Primeiro, calculamos a corrente no painel: $ i_{\text{painel}} = \frac{P}{U_{\text{painel}}} = \frac{462}{42} = 11\ \text{A} $. Para a bateria: $ i_{\text{bat}} = \frac{P}{U_{\text{bat}}} = \frac{462}{12} = 38,5\ \text{A} $. O raciocínio fundamental é perceber que, com conservação de energia, a corrente aumenta quando a tensão diminui para manter a mesma potência transferida.

Comentários por alternativa

A $i_{\text{painel}} = 11\ \text{A}$ e $i_{\text{bat}} = 38,5\ \text{A}$.

Alternativa A está correta. Ela apresenta os valores exatos calculados para as correntes: 11 A no painel ($ i_{\text{painel}} = \frac{462}{42} $) e 38,5 A na bateria ($ i_{\text{bat}} = \frac{462}{12} $), de acordo com a conservação de potência.
B $i_{\text{painel}} = 11\ \text{A}$ e $i_{\text{bat}} = 3,1\ \text{A}$.

Alternativa B está errada porque o valor da corrente na bateria está incorreto; 3,1 A não corresponde à divisão da potência pela tensão da bateria.
C $i_{\text{painel}} = 134,75\ \text{A}$ e $i_{\text{bat}} = 38,5\ \text{A}$.

Alternativa C está errada porque apresenta um valor absurdo para a corrente no painel (134,75 A), que não condiz com a relação $ i = \frac{P}{U} $ para 42 V.
D $i_{\text{painel}} = 134,75\ \text{A}$ e $i_{\text{bat}} = 3,1\ \text{A}$.

Alternativa D está errada porque ambos os valores de corrente estão incorretos, especialmente o do painel, que deveria ser 11 A, não 134,75 A.
E

Alternativa E está em branco ou ausente, portanto não pode ser considerada correta.

Flashcards

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1. O que é potência elétrica e como é calculada em um circuito?: Potência elétrica é a taxa de transferência de energia, calculada por P = U \times i, onde U é a tensão e i é a corrente.
2. O que faz um controlador de carga em sistemas fotovoltaicos?: O controlador de carga ajusta a tensão e corrente do painel solar para carregar a bateria de forma segura e eficiente, evitando sobrecarga.
3. Como se calcula a corrente fornecida por uma fonte de energia elétrica?: A corrente é calculada por i = \frac{P}{U}, onde P é a potência fornecida e U é a tensão nos terminais da fonte.
4. Por que a corrente aumenta quando a tensão diminui, mantendo a potência constante?: Porque potência é o produto de tensão e corrente; se a tensão diminui e a potência permanece igual, a corrente deve aumentar proporcionalmente.
5. O que significa considerar uma situação ideal em circuitos elétricos?: Significa desconsiderar perdas de energia, assumindo que toda a energia gerada é transferida sem dissipação ou conversão indesejada.
6. Qual a importância da conservação de energia em sistemas elétricos?: A conservação de energia garante que toda a energia gerada por uma fonte seja igual à energia consumida ou armazenada, exceto por perdas.
7. O que acontece com a corrente em um circuito quando a potência é constante e a tensão é reduzida?: A corrente aumenta para compensar a redução da tensão, mantendo a potência constante conforme a relação P = U \times i.

Questão 13 — Operando em condições ótimas, um painel solar gera energia elétrica numa potência $P = 462\ \text{W}$, com uma diferença de potencial $U_{\text{paine…

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