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Enunciado

Elétrica - James W. Nilsson, Circuitos Elétricos- Ed: 10º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 76

A leitura de um amperímetro usado para medir a corrente i ϕ no circuito mostrado na Figura P4.76 é 6 A.

a) Qual é a resistência do amperímetro?

b) Qual é a percentagem de erro na medição de corrente?

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

A - Desde que o amperímetro seja colocado em série com o resistor de 4,8   Ω . Portanto, para encontrar a resistência do amperímetro, calculando R t h através do resistor de 4,8   Ω . Em seguida vamos subtrair R t h de V t h 6 para obter R a m p e r i m e t r o . Como o circuito está aberto no resistor de 4,8   Ω , vamos considerar que V t h seja o nó entre os resistores de 2   Ω e 4   Ω . Aplicando o método dos nós para esse caso

V t h - 24 2 + V t h 16 + 4 + V t h 100 + V t h 25 = 0

Multiplicando por 100 e fazendo a simplificação

60 V t h = 1200

Com isso, V t h é igual a

V t h = 20   V

E o circuito tem a seguinte configuração

Passo 2

Colocando um curto-circuito sobre o resistor de 4,8   Ω , temos que o nó entre 2   Ω e 4   Ω será igual a zero, portanto, não se tem corrente nos resistores da diagonal ( 100   Ω   e   25   Ω ) , logo

Aplicando LKC no nó a, temos

i S C = i 4 Ω + i 2 Ω

Desenvolvendo os termos,

i S C = 16 4 + 16 × i S C + 24 2

Isso nos fornece exatamente

i S C = 2 i S C + 12 → i S C = - 12   A  

Com isso, já podemos calcular R t h , logo, temos que

R t h = V t h i S C = 20 - 12 = - 5 3 Ω

Passo 3

O circuito equivalente fica igual a

A resistência do amperímetro será igual a

R a m p e r i m e t r o = R t o t a l - - 5 3 + 4,8

Substituindo os valores, nós temos que

R a m p e r i m e t r o = 10 3 - - 5 3 + 4,8 = 0,2   Ω

Portanto,

R a m p e r i m e t r o = 0,2   Ω

Passo 4

B – Vamos calcular a corrente fluindo no circuito mostrado anteriormente sem incluir a resistência ao amperímetro, com isso,

i a t u a l = V t h 4,8 - 5 3

Substituindo os valores,

i a t u a l = 20 4,8 - 5 3 = 6,38   A

Calculando a porcentagem de erro na medição atual

%   e r r o = 6 - 6,38 6.38 × 100 % = 6   %  

Portanto, o erro é igual a

%   e r r o = 6   %

Resposta

a )   R t h = 1,667   Ω

b )   %   e r r o = 6   %

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33- Determine o circuito equivalente de Thévenin, referente ao circuito mostrado na Figura 4.101 , visto pelo resistor de 5Ω .Em seguida, calcule a corrente no resistor de 5Ω .
34- Usando a Figura 4.102 , elabore um problema que ajudará outros estudantes a entender melhor circuitos equivalentes de Thévenin
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Substitua tudo no circuito do Ex. 5.3.1, exceto a fonte de 1 A, pelo seu circuito equivalente de Thevenin e use o resultado para calcular v .