Um aluno montou um circuito na protoboard contendo um resistor
de
conectado em série com um potenciômetro
de
. Suponha que ele girou o botão de ajuste do potenciômetro para
de sua capacidade.
Se for lido um potencial de 10 V entre os terminais A e C do potenciômetro, qual o potencial de saída
e a corrente que circula por esse circuito?
Se for lido um potencial de 10 V entre os terminais A e C do potenciômetro, qual o potencial de saída
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que tá acontecendo aqui! Temos um circuito que inclui um resistor de $ R_{1} = 1,\mathrm{k}\Omega $ conectado em série com um potenciômetro de $ R_{pot} = 10,\mathrm{k}\Omega $. O potenciômetro foi ajustado para 50% da sua capacidade. Nosso objetivo é encontrar o potencial de saída $ V_{s_{s/c}} $ e a corrente que está circulando nesse circuito.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de resistores em série e a Lei de Ohm, que relaciona tensão, corrente e resistência. Vamos passo a passo para deixar tudo bem claro!
Passo 2
Primeiro, vamos entender como o potenciômetro está configurado. Um potenciômetro de $ 10,\mathrm{k}\Omega $ ajustado para 50% significa que ele está dividido em duas partes iguais. Ou seja, temos:
Então, a resistência entre os terminais A e C é de $ 5,\mathrm{k}\Omega $.
Passo 3
Sabemos que a tensão medida entre os terminais A e C é de 10 V. Vamos usar a Lei de Ohm para encontrar a corrente que está passando pelo circuito. A Lei de Ohm é dada por:
Onde:
- $ V $ é a tensão
- $ I $ é a corrente
- $ R $ é a resistência
Passo 4
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar a corrente $ I $:
Substituindo os valores que temos:
Então, a corrente que circula pelo circuito é de 2 mA.
Passo 5
Agora, vamos encontrar o potencial de saída $ V_{s_{s/c}} $. Esse potencial é a soma da tensão no resistor $ R_{1} $ e a tensão no potenciômetro entre A e C.
Primeiro, calculamos a tensão no resistor $ R_{1} $ usando a corrente que encontramos:
Passo 6
Agora, somamos as tensões:
Resposta
O potencial de saída $ V_{s_{s/c}} $ é de 12 V e a corrente que circula pelo circuito é de 2 mA.