O circuito exibido na Figura P21.47 é conectado por 2,00 min. (a) Determine a corrente em cada ramo do circuito. (b) Encontre a energia fornecida para cada bateria. (c) Encontre a energia fornecida para cada resistor. (d) Identifique o tipo de transformação de armazenamento de energia que acontece na operação do circuito. (e) Encontre a quantidade total de energia transformada em energia interna nos resistores.
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!
Vamo lá!
Da lei das correntes de Kirchhoff, . Aplicando a lei das tensões de Kirchhoff à malha contendo :
Aplicando a lei das tensões de Kirchhoff à malha contendo :
Resolvendo o sistema linear acima (substituindo , nós temos:
E para a única equação,
Então,
Logo,
Passo 2
Letra a:
Os resultados são: 0.846A no resistor de ; 0.462A para baixo no ramo do meio; 1.31A para cima no ramo direito.
Passo 3
Letra b:
Para bateria de 4.00V:
Para bateria de 12.0V:
Os resultados são: –222J pela bateria de 4.00V e 1.88kJ pela bateria de 12.0 V.
Passo 4
Letra c:
Para o resistor de :
Para o resistor de :
Para o resistor de (no meio):
Para o resistor de :
Para o resistor de (na direita):
Passo 5
Letra d:
A energia química na bateria de 12.0 V é transformada em energia interna nos resistores. A bateria de 4.00V está sendo carregada, então sua energia potencial química é aumentada às custas de uma energia potencial química na bateria de 12.0 V.
Passo 6
Letra e:
Some os resultados na parte (b):
Resposta
- Os resultados são: 0.846A no resistor de ; 0.462A para baixo no ramo do meio; 1.31A para cima no ramo direito.
- Os resultados são: –222J pela bateria de 4.00V e 1.88kJ pela bateria de 12.0 V.
- Ver resposta
- A energia química na bateria de 12.0 V é transformada em energia interna nos resistores. A bateria de 4.00V está sendo carregada, então sua energia potencial química é aumentada às custas de uma energia potencial química na bateria de 12.0 V.