A figura mostra a bateria de um computador portátil, a qual necessita de uma corrente elétrica de 2 A para funcionar corretamente.

Quando a bateria está completamente carregada, o tempo máximo, em minuto, que esse 

notebook pode ser usado antes que ela “descarregue” completamente é

1. 1) 24,4.
2. 2) 36,7.
3. 3) 132.
4. 4) 333.
5. 5) 528.

Pode-se resolver esta questão de três formas:

1) Primeiro método:   Utilizando o valor da energia armazenada pela bateria o que equivale a dizer ao trabalho que a bateria pode realizar após estar completamente carregada. A  potência é definida como o trabalho realizado em um determinado tempo. Matematicamente temos:

 P= T/t

Então temos que o trabalho realizado é igual a potência multiplicada pelo tempo:

T= P x t (1)

O trabalho para deslocar as cargas elétricas é obtido pela diferença de potencial multiplicado pela carga deslocada. A diferença de potencial é o trabalho para deslocar uma carga unitária entre dois pontos do circuito. Se nós queremos saber o trabalho realizado para movimentar uma carga específica é necessário multiplicar a diferença de potencial  pelo total de carga elétrica deslocada. Matematicamente:

DP = diferença de potencial

Q= total de carga elétrica deslocada no circuito

T = Trabalho

T = DP x Q (2)

Como a potência é definida como trabalho realizado em um determinado tempo então utilizando a expressão (2) temos

T/t = DP x Q/t   (3)

Corrente elétrica é definida como carga deslocada pelo tempo necessário para deslocar tal carga entre dois pontos de um circuito ou espaço considerado.

        I = corrente elétrica entre pontos de um circuito neste caso o circuito de alimentação do notebook.

   

I = Q/t  (4)

A equação (3) então fica assim :

P = DP x I (5)

A foto mostra uma etiqueta onde vemos:

48,84 Wh que significa trabalho realizado, pois como vimos acima, Watts  (W) é unidade de potência e horas (h) é unidade de tempo:

Assim matematicamente:

T = P x t (6)

Fazendo algumas alterações na expressão (3) para termos apenas o trabalho realizado a esquerda da expressão temos:

 T = DP x Q/t x t

  T = DP x I x t  (7)

Igualando a expressão (6) com a expressão (7):

P x t = DP x I x t  (8)

Usando os dados da etiqueta  temos:

48,84 = 11,1 x 2 x t

De onde obtemos o valor de t =2,2 horas e convertendo em minutos temos 132 minutos.

    2)   Segundo método:

Verificamos que foi nos dado o valor 4400 mAh. O Ah é uma unidade de carga elétrica.  Este valor na etiqueta indica  que esta bateria se utilizada a uma corrente de 4,4 A tem o tempo de duração de 1 hora ou  a carga elétrica máxima que a bateria pode armazenar convertida em Coulomb  é 4,4 x 3600 C

1 (um) Ah (Ampère hora) = 3600(s) x (A) = 3600 (s) (Coulomb/s)  = 3600 Coulomb

Bem nesse caso verificamos que podemos usar da regra de proporções diretas. Assim

     1h   ---- 4,4 A

      Xh ----- 2 A

X = 2,2 h ou 132 minutos

    3) método :   Sendo  Q = quantidade de carga total quando a bateria está totalmente carregada  e se a corrente que o equipamento trabalha é de I = 2 A temos então:

                          Q = I x t

                           t  = Q/I

                        
Portanto, 

Q = 4,4 Ah ou 4,4 x 3600 Coulomb 

t =  4,4 Ah / 2 A = 2,2 h ou 132 minutos