Enunciado

Usando a análise nodal, calcule V1, V2 e i.

Passo 1

Falaa galerinhaa!!! Tudo tranquilo?? Vamos analisar o que a nossa questão nos pede e matar essa em 10 minutos?? Bora. Bom, nosso enunciado nos pede para achar as tensões e as correntes através da análise nodal. Puts!! Já parece difícil?? Vai ser tranquilo. Partiu??

A aplicação da LKC a um nó resulta em uma equação nodal, isto é, uma equação relacionando tensões de nós.

Ok, agora o nosso problema vai ser relembrar qual a relação entre a resistência e a condutância. Responde Aí!! Lembrou?? Não?!

Ela é

G = (1)/(R)

Passo 2

Para deixar de uma maneira mais clara, vamos enumerar esse circuito

Agora já está bem mais fácil a visualização!!

Então vamos lá!!

A soma das correntes que deixam o nó v_1 tem que ser zero, e isto resulta na equação

4 + i = 7 + i_1

i - i_1 = 3

Em termos das tensões de nó, esta equação fica

(1)/(8) ( v_2 - v_1 ) - (1)/(4) ( v_1 - 0 ) = 3

v_2 - 3 v_1 = 24 . . . ( 1 )

Aplicando a LKC ao nó v_2 , de maneira similar, obtemos

7 = i + i_2

ou

(1)/(8) ( v_2 - v_1 ) - (1)/(12) ( v_2 - 0 ) = 7

5 v_2 - 3 v_1 = 168 . . . ( 2 )

Passo 3

Vamos para o passo final!!

Agora, como já temos todos os dados disponíveis, é só resolver a equação (1) e (2) por inspeção.

Fazendo equação (2) menos equação (1), chegamos em

4 v_2 = 144

v_2 = 36 V

Substituindo o valor encontrado na equação (1)

36 - 3 v_1 = 24

v_1 = 4 V

Como

i = (1)/(8) ( v_2 - v_1 )

i = (1)/(8) ( 36 - 4 )

i = 4 A

Pronto!!

Resposta

v_1 = 4 V

v_2 = 36 V

i = 4 A

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