Questões práticas

1Fácil Um painel fornece U = 2,10 V e I = 285 mA. Calcula a potência elétrica.

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📋 Dados: U = 2,10 V; I = 285 mA = 0,285 A.

1. 📐 FórmulasP = U I
2. RespostaP = EΔt ⇒ P = 2,10 × 0,285 = 0,598 W.

2Fácil Calcula a irradiância num painel inclinado de α = 40° em relação à luz (G₀ = 1000 W m^-2).

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1. 📐 FórmulasG = G₀ cos α
2. RespostaG = 1000 × cos 40° = 766 W m^-2 (calculadora em graus).

3Fácil Um painel de 0,0050 m² recebe 800 W m^-2 e fornece 0,45 W. Calcula o rendimento.

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1. 📐 FórmulasP_inc = G A · η = PP_inc × 100
2. Potência incidenteP_inc = 800 × 0,0050 = 4,0 W.
3. Rendimentoη = 0,454,0 × 100 = 11,2 %.

4Médio Exame (2010 – 2.ª F, adaptado): um painel de área 0,50 m² e rendimento 10 % está num local com irradiância de 1000 W m^-2. Calcula a potência elétrica fornecida.

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📋 Dados: A = 0,50 m²; η = 10 %; G = 1000 W m^-2.

1. 📐 FórmulasP_inc = G A · P = η P_inc
2. Potência incidenteP_inc = 1000 × 0,50 = 500 W.
3. Potência elétricaP = EΔt ⇒ P = 0,10 × 500 = 50 W.

5Médio O painel do exercício anterior funciona 6 h por dia à potência de 50 W. Calcula a energia elétrica produzida, em J e em kW h.

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1. 📐 FórmulasE = P Δt
2. Em joulesΔt = 6 h = 6 × 3600 = 21600 s ⇒ E = 50 × 21600 = 1,08×10⁶ J.
3. Em kW hE = 0,050 kW × 6 h = 0,30 kW h.

6Médio

R (Ω)	U (V)	I (mA)
3	0,90	300
6	1,78	297
10	2,38	238
18	2,57	143
30	2,63	88

Com os dados da tabela, calcula a potência máxima e o rendimento correspondente (irradiância 1000 W m^-2, A = 0,0050 m²).

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1. 📐 FórmulasP = U I · η = P_máxG A × 100
2. Potência máximaP_máx = 2,38 × 0,238 = 0,566 W.
3. Rendimentoη = 0,5661000 × 0,0050 × 100 = 11,3 %.

7Médio Com um filtro a irradiância passa a 700 W m^-2 e o painel (0,0050 m²) fornece 0,40 W. Calcula o rendimento e compara com o caso sem filtro (12 %).

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1. 📐 Fórmulasη = PG A × 100
2. Rendimento com filtroη = 0,40700 × 0,0050 × 100 = 11,4 %.
3. ComparaçãoO rendimento é parecido (≈ 11 %): o filtro reduz a potência mas pouco o rendimento.

8Médio Se a potência máxima a α = 0° é 0,60 W, estima a potência máxima a α = 60° e a percentagem de redução.

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1. 📐 FórmulasP_máx ∝ cos α · redução (%) = (1 − P_60°P_0°) × 100
2. EstimativaP_60° ≈ 0,60 × cos 60° = 0,60 × 0,50 = 0,30 W.
3. Reduçãoredução = (1 − 0,300,60) × 100 = 50 %.

9Difícil Que área de painel, com rendimento 12 % e irradiância 1000 W m^-2, é necessária para fornecer 100 W?

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📋 Dados: η = 12 %; G = 1000 W m^-2; P = 100 W.

1. 📐 FórmulasP = η G A ⇒ A = Pη G
2. ÁreaA = 1000,12 × 1000 = 0,83 m².

10Difícil Um aluno obteve η = 11,3 % e o valor de referência é 12,0 %. Calcula o erro percentual.

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1. 📐 FórmulasE_r = |valor exp. − valor ref.|valor ref. × 100
2. Erro percentualE_r = |11,3 − 12,0|12,0 × 100 = 5,8 %.