Baterias em série: EMFs adicionados
1 · Prever
Duas baterias 6 V são conectadas em série (mesma orientação) acionando um único resistor. O circuito se comporta como uma fonte 6 V ou como uma fonte combinada maior?
- Os EMFs somam - o circuito se comporta como uma única fonte 12 V.
- O circuito se comporta como a média, 6 V.
- As baterias se cancelam, não gerando corrente.
2 · Preparar
- Abra a predefinição de baterias em série e pressione Redefinir. b1 = 6 V é fixo; R1 = 100 Ω é fixo.
- Habilite a leitura atual em R1.
- Defina o EMF de b2 para cada tentativa e registre a corrente do circuito.
3 · Coletar Dados
| Bateria b2 EMF (V) | CEM total (V) | Atual eu (A) |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 9.00 |
Plote a corrente I (eixo y) em relação à EMF total (eixo x) para suas três tentativas.
4 · Analisar
- Para uma tentativa, calcule EMF total = b1 + b2 usando b1 = 6 V, então I = EMF_total/R1 usando R1 = 100 Ω. Compare com a tabela.
- Explique por que duas baterias conectadas na mesma orientação (terminal positivo para terminal negativo) somam seus EMFs, da mesma forma que as resistências em série se somam.
5 · Aprofundar
- Se b2 fosse invertido (conectado para trás), seu EMF subtrairia em vez de somar: EMF total = b1 - b2. Explique por que a inversão de uma bateria em um par em série funciona contra a outra.
- Uma lanterna usando baterias 2 AA (1.5 V cada) em série acende sua lâmpada em 3 V. Usando a relação deste experimento, explique por que adicionar uma terceira pilha AA em série faria a lâmpada queimar mais rapidamente.
A física por trás deste experimento
Fontes EMF da série
Baterias conectadas em série com polaridade correspondente adicionam seus EMFs diretamente: EMF_total = b1 + b2. A única corrente de loop resultante é então I = EMF_total/R, pela lei de Ohm aplicada à fonte combinada.