Enunciado

13. Usando análise nodal, determine v 1 e v 2   no circuito da figura 3.62

Passo 1

Bom! A primeira coisa que devemos saber antes de resolver essa questão é que a corrente elétrica irá sempre se deslocar de um ponto de maior potencial pra um de menor potencial.

E a segunda coisa que temos que fazer é de dar nomes aos bois. Essa figura tá meio vazia, né não? Precisa de um toque de classe, não concorda!?

Por isso, o que devemos fazer é dar uma embelezada nesse circuito de forma que ele possa estar mais compreensível para realizarmos a nossa análise nodal. Vamos lá...

Aqui está nossa obra-prima:

Passo 2

Nosso circuito possui 2 nós, sendo que o nó de número 2 está ligado à terra e portanto, possui potencial nulo.

Com isso, aplicando a L K C para o nó 1 , temos que:

∑ i   e n t r a m = ∑ i   s a e m

i 0 + 15   A = i 1

Uma vez que a corrente sai sempre do maior para o menor potencial, vamos determinar agora as equações das correntes em relação às tensões em cada resistor:

i 0 = 0 - ( 10 + v 2 ) ( 2 + 8 ) = - 10 - v 2 10

i 1 = v 2 4

E substituindo em seguida essas fórmulas, na relação que obtivemos do L K C , chegamos à seguinte equação:

- 10 - v 2 10 + 15 = v 2 4

v 2 4 + 10 + v 2 10 = 15

5 v 2 20 + 20 + 2 v 2 20 = 300 20

7 v 2 = 280   V

v 2 = 280 7   V

v 2 = 40   V

Passo 3

Uma vez que já sabemos o valor de v 2 , para obter v 1 bastar usar a divisão de tensão.

Não vamos esquecer daqueles 10   V ali, hein!? Essa tensão não está posicionada naquele ramo à toa. Precisamos somar ela com a tensão v 2 de 40   V . Essa é a diferencia de potencial a que as duas resistências em série, estão submetidas...

E como v 1 está na parte do circuito limitada pela tensão de 8   Ω , então obtemos que:

v 1 = 8   Ω 2   Ω + 8   Ω ⋅ ( 40   V + 10   V )

v 1 = 8 10 ⋅ ( 50   V )

v 1 = 40   V

Pronto! Resposta encontrada!

Resposta

v 1 = 40   V

v 2 = 40   V

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Na Figura do Ex. 6.2.2, considere i 2 e i 4 como sendo correntes de enlace nos elementos 2 e 4, fluindo para a direita. Considere i 1 , i 3 e i 5 como três correntes que descem. Calcule as três corren
Usando a análise nodal, calcule v e v_1 .
Usando a análise nodal, calcule v .
Usando a análise nodal, calcule i .
Usando a análise nodal, calcule a potência entregue ao resistor de 4Ω .