Fuvest 2021 · Segunda fase · Questão 3 · Discursiva

Física · Associação de resistores, Resistência elétrica e leis de Ohm

Painéis solares fotovoltaicos têm sido cada vez mais usados em instalações elétricas domésticas e industriais. Considere um painel solar conectado a um resistor variável de resistência Rv. Ajustando-se o valor de Rv, são medidas a corrente e a ddp entre os terminais do resistor e é obtida a curva mostrada na figura 1. Com base nos dados do gráfico:

  1. Calcule a resistência Rv quando a ddp é de 6 V.

  2. Em quais dos pontos marcados (1, 2 ou 3) a potência fornecida ao resistor é maior? Justifique sua resposta.

    Um parâmetro importante para o funcionamento de painéis solares é a irradiância da luz solar (medida em W/m2 ), que corresponde ao fluxo de energia por unidade de área perpendicular à direção do fluxo. A irradiância depende de vários fatores, tais como as condições atmosféricas e a latitude do local. Em um dado local e horário, a direção da luz solar (linhas vermelhas na figura 2) faz um ângulo de 30º com a direção perpendicular ao solo. A figura 2 mostra duas situações para um painel solar nessa localidade: (I) o painel está inclinado em 30º em relação ao solo e (II) o painel está paralelo ao solo.

  3. Considerando que a irradiância é a mesma nas duas situações e que, na situação (I), a energia por unidade de tempo coletada no painel solar é P1, calcule P2, que é a energia por unidade de tempo coletada na situação (II).

    Note e adote: sen60o=32≈0,86;cos60o=12sen60^o=\frac{\sqrt3}{2}\approx 0,86;cos60^o=\frac{1}{2}

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