Utilize análise nodal para determinar Vo no circuito. R: Vo
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu para usar análise nodal para descobrir o valor de
no circuito que você está estudando. A análise nodal é uma técnica que usamos em circuitos elétricos para encontrar as tensões nos diferentes pontos (ou “nós”) do circuito. Para resolver isso, vamos precisar identificar os nós do circuito, aplicar as leis de Kirchhoff e resolver as equações resultantes. Vamos passo a passo!
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar os nós no circuito. Um nó é qualquer ponto onde dois ou mais componentes estão conectados. Geralmente, escolhemos um nó como referência, chamado de nó terra, que tem potencial zero (
). Os outros nós terão tensões relativas a esse nó.
Passo 3
Agora, vamos atribuir variáveis às tensões desconhecidas nos nós que não são o nó terra. Por exemplo, se temos um nó onde queremos encontrar
, essa será a nossa variável.
Passo 4
Com os nós identificados e as variáveis atribuídas, aplicamos a Lei das Correntes de Kirchhoff (LCK) em cada nó não referencial. A LCK diz que a soma das correntes que entram em um nó é igual à soma das correntes que saem desse nó. Para cada componente conectado ao nó, expressamos a corrente em termos das tensões e das resistências usando a Lei de Ohm:
.
Passo 5
Montamos as equações de corrente para cada nó. Por exemplo, se no nó
temos resistores conectados a outros nós ou ao terra, expressamos cada corrente como
, onde
é a tensão do outro nó conectado pelo resistor
.
Passo 6
Depois de montar todas as equações, resolvemos o sistema de equações resultante. Isso pode ser feito por métodos matemáticos como substituição, eliminação ou usando técnicas de matrizes.
Passo 7
Após resolver as equações, encontramos o valor de
. Esse será o potencial elétrico no nó que estámos analisando, em relação ao nó terra.
Resposta
Após seguir todos os passos acima e resolver as equações, encontramos que
.
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.
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