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Enunciado

Elétrica - Johnson, D. E., Hilburn, J. L., Johnson, J. R. - Fundamentos de Análise de Circuitos Elétricos, PHB- Ed: 4º - Capítulo 2.3 - Ex. 3

Uma carga resistiva requer 4V e dissipa 2W. Uma tensão de 12V está disponível, através de uma bateria, para alimentar a carga. Em relação à Fig, 2.14, se R2 representa a carga e v a bateria de 12V calcule (a) a corrente i, (b) o valor necessário da resistência R1 e (c) a mínima wattagem de R1.

Passo 1

Primeiro, temos que saber o que significa uma carga.

Uma carga é um elemento ou um conjunto de elementos conectados entre os terminais de saída e nesse caso, é um resistor.

A questão está pedindo para acharmos a corrente total do circuito o valor de R1 e a potência de R1.Agora, vamos descobrimos a corrente que está circulando no circuito pela fórmula de potência: P   =   v ⋅ i

P   =   v ⋅ i

2   =   4 ⋅ i

i = 2 4

i = 0,5   A

Passo 2

Agora, vamos descobrir o R1 do circuito, mas antes precisamos do R s (o valor total das resistências). Como já foi dado o valor da fonte de tensão é 12V e descobrimos o valor da corrente no item (a). Então, pela lei de ohm: V s = R s ⋅ i s

V s = R s ⋅ i s

R s = V s i s

R s = 12 0,5

R s = 24 Ω

Agora, pra saber o valor do R 2 , também vamos usar a lei de Ohm. Lembrando que o valor de V 2 já foi dado no enunciado, onde diz que uma carga resistiva requer 4V. Então:

V 2 = R 2 ⋅ i

R 2 = V 2 i

R 2 = 4 0,5

R 2 = 8 Ω

Falta pouco! Para sabermos o valor de R1 basta subtrairmos os dois valores encontrados, Rs e R2.

R s = R 1 + R 2

R 1 = R s - R 2

R 1 = 24 - 8

R 1 = 16   Ω

Passo 3

Para saber a potência no R1 temos que saber a tensão que está passando no resistor. Já sabemos o valor de R1 e a corrente do circuito, que é a mesma nos dois resistores por estarem em paralelo, então pela lei de ohm:

V 1 = R 1 ⋅ i

V 1 = 16 ⋅ 0,5

V 1 = 8 V

E, agora, só vamos aplicar na fórmula de potência:

P = V 1 ⋅ i

P = 8 ⋅ 0,5

P = 4 W

Facinho né?!

Resposta

a )   i = 0,5   A

b )   R 1 = 16 Ω

c )   P = 4 W

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