Tensão e capacidade · duas pilhas, o mesmo número

Dois tamanhos, o mesmo número

0:00Estas duas pilhas são de um volt e meio. Nas duas está o mesmo número. Uma é quase duas vezes mais grossa que a outra. E mesmo assim ninguém nunca compra a pequena porque ela tem os mesmos volts.

Tensão é energia por carga

0:18Para bombear a carga é preciso energia, e ela vem da fonte de tensão. Uma pilha a tira de uma reação química, uma célula solar, da luz do sol. A tensão mede quanta energia a fonte dá a cada coulomb que sai dela. Em forma de fórmula: U é delta E dividido por Q.

0:39U é a tensão, em volts; delta E, a energia dada em joules; Q, a carga em coulombs. Então um volt não é nada mais que um joule por coulomb. Um volt e meio significa: cada coulomb que sai desta pilha leva um joule e meio. Então o volt não diz quanta carga tem dentro.

1:03Só quanta energia cada pedacinho leva.

Por que a grande dura mais

1:06Voltando às duas pilhas. A grande dá cerca de nove mil coulombs antes de acabar, a pequena, cerca de três mil e seiscentos. A um volt e meio, a energia, ou seja delta E é U vezes Q: um e meio vezes nove mil, dá um vírgula quatro vezes dez à quarta joules para a grande, contra cinco vírgula quatro vezes dez à terceira joules para a pequena.

1:32Duas vezes e meia mais energia, com exatamente o mesmo número no rótulo. E há um nome próprio para isso: a quantidade de carga que uma fonte pode dar se chama capacidade. O volt é a força com que se empurra; a capacidade é quanto tem dentro.

1:52Esta é de nove volts, seis vezes a de um volt e meio. Então ela dura seis vezes mais no mesmo aparelho?

A resposta, com o número errado ao lado

2:02Não, pelo contrário. Esta bateria de nove volts dá cerca de dois mil coulombs, contra nove mil da grande. Tem menos carga, não mais. A energia: nove vezes dois mil dá um vírgula oito vezes dez à quarta joules. Então, em energia, ela e a grande estão próximas, embora uma tenha seis vezes mais volts.

2:26Se você acha que nove volts duram seis vezes mais, conta com seis vezes nove mil coulombs e chega a mais de cem mil joules. Isso é confundir tensão com quantidade, e é dessa confusão que trata todo este vídeo.

Combinar fontes

2:42Mais uma coisa sobre fontes de tensão: dá para combiná-las, de duas maneiras. Se você põe duas pilhas em série, mais com menos, as tensões se somam. Duas de um e meio dão três volts. Se você as inverte, ou seja mais contra mais, uma trabalha contra a outra e sobra zero.

3:00Se você as põe em paralelo, mais com mais e menos com menos, a tensão continua sendo um e meio. O que você ganha é carga: dura o dobro.

Três coisas para lembrar

3:12Três coisas. Tensão é energia por carga: U é delta E dividido por Q, e um volt é um joule por coulomb. O volt diz a força com que se empurra, a capacidade, quanta carga tem dentro. Duas pilhas com o mesmo número podem diferir enormemente em quanto duram.

3:32E em série as tensões se somam, em paralelo não; em paralelo você ganha duração.

Duas perguntas

3:38Duas perguntas. Um. Uma fonte dá doze joules a três coulombs. Quantos volts são? Dois. Você põe em série quatro pilhas de um volt e meio numa lanterna. Qual é a tensão, e o que acontece se você põe uma invertida?

As respostas

3:57A primeira: U é delta E dividido por Q, então doze dividido por três dá quatro volts. Joule dividido por coulomb é volt, então a unidade confere. A segunda: quatro vezes um e meio dá seis volts. Se você inverte uma, não a subtrai para descer a quatro e meio, mas sim a três volts: ela não conta e ainda trabalha contra.

4:19Quatro e meio é justamente o que você obtém se simplesmente a tira, em vez de deixá-la trabalhar contra.

Volt, capacidade e combinar fontes

4:27Agora você sabe o que um volt diz de verdade. No canal tem um vídeo separado sobre como medir essa tensão e essa corrente num circuito, sem queimar o seu medidor.