Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 3
CAPÍTULO 33 – CIRCUITOS DE CORRENTE CONTÍNUA
11. O motor de arranque de um automóvel gira muito devagar, e o mecânico tem de decidir entre
substituir o motor, o cabo ou a bateria. O manual do fabricante diz que a bateria de 12 V não
pode ter mais de 0,020 Ω de resistência interna, o motor não pode ter mais de 0,200 Ω de
resistência e o cabo não pode ter mais de 0,040 Ω de resistência. O mecânico liga o motor e
mede 11,4 V na bateria, 3,0 V entre os extremos do cabo e uma corrente de 50 A. Qual parte
está com defeito?
(Pág. 127)
Solução.
Considere o seguinte esquema:
VCabo
V
RCabo
VBat ε
V r
RMotor
Em primeiro lugar vamos verificar o valor da resistência interna, r, da bateria. Para isso vamos
computar a diferença de potencial nos terminais da bateria, VBat.
Va − ir + ε =
Vb
ir
(Va − Vb ) + ε =
−VBat + ε =
ir
r
=
ε − VBat
=
i
4 V)
(12 V ) − (11, =
( 50 A )
0, 012 Ω
Como a bateria pode ter resistência interna de até 0,020 Ω, ela está em bom estado. Agora vamos
verificar a resistência do cabo, RCabo.
R=
Cabo
VCabo
=
i
V)
( 3, 0=
( 50 A )
0, 060 Ω
Como a resistência do cabo não pode ser maior do que 0,040 Ω, o cabo deverá ser trocado. Vamos
ainda verificar a resistência do motor, RMotor.
ε − iRCabo − iRMotor − ir =
0
(12 V )
ε
RMotor =
0,168 Ω
− RCabo − r = − ( 0, 060 Ω ) − ( 0, 012 Ω ) =
i
( 50 A )
RMotor ≈ 0,17 Ω
Como a tolerância para a resistência interna do motor é de 0,200 Ω, este está em bom estado.
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Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 33 – Circuitos de Corrente Contínua
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