O circuito da FIGURA P32.43 conduz uma corrente de 0,25 A.

a. Qual é o sentido da corrente? Explique.

b. Qual é o valor da resistência R?

c. Qual é a potência dissipada por R?

d. Trace o gráfico potencial versus posição, iniciando em V 0 V no canto inferior esquerdo e prosseguindo em sentido horário.

Para a, a direção da corrente é anti-horária porque a corrente fluirá na direção em que a tensão é maior. Como a bateria do lado direito tem uma tensão de 12.0 V enquanto a tensão do lado esquerdo tem apenas 6,0 V, o fluxo de a corrente irá em direção à tensão maior, fazendo o sentido da corrente no sentido anti-horário mesmo que as duas baterias sejam colocadas opostas uma à outra.

Para b, para obter a resistência R, podemos somar as tensões começando no canto inferior direito no sentido anti-horário, e isso está de acordo com a lei das malhas de Kirchhoff, portanto a soma das tensões deve ser igual a zero. Além disso, como não há junções no circuito, a corrente I é a mesma em todo o circuito. Essa explicação pode ser representada como:

Resolvendo para a equação R de resistência:

Para c, temos agora que a potência P é igual ao quadrado da corrente multiplicada por uma determinada resistência R. Substituindo os valores da corrente e resistência do circuito nos dará:

Para d, para estabelecer um gráfico de potencial vs. posição, precisamos primeiro encontrar o potencial quando a resistência R=6 Ω e R=12 Ω. Para encontrar os valores, precisamos da fórmula da Lei de Ohm:

Começando no canto inferior esquerdo da Figura 32.43, o valor do potencial para dois resistores usando a fórmula da Lei de Ohm é o seguinte:

O gráfico, agora, gira no sentido horário, que é o oposto em termos de direção em que aplicamos a lei do laço de Kirchhloff. Com isso, devemos considerar a perda de potencial nas baterias e ganho de potencial nos resistores. Assim, temos o gráfico: