Imagem descrita: sistema rural com painel (pico 50 A), inversor que aceita 12,0 V DC, bateria 12,0 V E = 12,0…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Imagem descrita: sistema rural com painel (pico 50 A), inversor que aceita 12,0 V DC, bateria 12,0 V E = 12,0 V, r = 0,10 O. Carga AC = 600 W por 2,0 h. Avalie: é melhor conectar baterias em série ou paralelo? Calcule corrente requerida, queda de tensão e número mínimo de baterias em paralelo para manter V_terminal = 11,0 V. Use I = P/V, V_terminal = E - I·r_total.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
I = 600 W / 12,0 V = 50,0 A. Queda aceitável máxima: E - V_min = 1,0 V ? r_total = 1,0/50 = 0,020 O. Com r_bat = 0,10 O, número mínimo em paralelo n = 0,10/0,020 = 5. Série eleva tensão (não compatível com inversor 12 V); portanto usar paralelo. Energia total exigida = 600·2 = 1200 Wh; perdas Joule = I²·r_total = 50²·0,02 = 50 W ? energia retirada = 1200 + 50·2 = 1300 Wh. Capacidade total ˜ 1300 Wh /12 V ˜108,3 Ah, logo cada bateria (n=5) ˜21,7 Ah.
Explicação
A corrente necessária para a carga foi calculada corretamente, e a queda de tensão foi avaliada em relação à tensão mínima aceitável, levando em conta a resistência interna das baterias. A decisão de usar baterias em paralelo foi fundamentada na necessidade de manter a tensão adequada para o inversor, enquanto o cálculo da capacidade total garantiu que a energia exigida fosse atendida. A divisão da capacidade entre as baterias em paralelo assegura que cada uma suporte a carga sem comprometer a tensão terminal.
Raio-X da questão
circuitos elétricos
avaliacao
circuitos elétricos · cálculo de corrente elétrica
Revisar as leis de Ohm e o funcionamento de circuitos em série e paralelo.
O aluno pode confundir a conexão em série e paralelo, não considerando a queda de tensão e a corrente necessária para a carga.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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