Atividade 1 – Física Geral e Experimental II – 52/2025

ATIVIDADE 1 – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II – 52/2025

É comum a utilização simultânea de várias pilhas para fazer funcionar um aparelho elétrico. Esse é um exemplo de associação de geradores. Tal como ocorre no caso dos resistores, há dois tipos básicos de associação de geradores: em série e em paralelo.
Física Geral e Experimental II. José Osvaldo de Souza Guimarães. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019.
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Em regiões remotas, onde não há acesso à rede elétrica, veículos off-grid são utilizados para transporte e operação de equipamentos elétricos em campo (como sensores, bombas, e iluminação). Esses veículos contam com sistemas de geração elétrica próprios, geralmente compostos por vários geradores (baterias ou dínamos).
Imagine que uma equipe de engenheiros precisa projetar o sistema de alimentação de um veículo off-grid, com os seguintes requisitos: tensão de alimentação nos terminais da carga de 24 V e corrente exigida pela carga de 10A. Para isso, a equipe dispõe de geradores idênticos, cada um com força eletromotriz (fem) de 12 V e resistência interna de 0,5 Ω.

1) Associação em série: se os engenheiros optarem por associar dois desses geradores em série e com uma carga de R=2 Ω.
a) Qual a tensão total fornecida ao circuito?
b) Qual a corrente que circula no circuito?
c) Qual a tensão na carga?

2) Associação em paralelo: agora, os mesmos dois geradores são associados em paralelo e com a carga de R=2 Ω.
a) Qual é a tensão total fornecida ao circuito?
b) Qual a corrente total fornecida ao circuito e a corrente por gerador?
c) Qual a tensão na carga?

3) Considerando os requisitos do sistema (24 V e 10 A), seria possível atender essas condições com dois geradores e com essas duas configurações? Se não, proponha uma associação alternativa (série-paralelo) que permita atender à demanda, justificando com cálculos.