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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 27.6 - Ex. 6

Na Fig. 27-26, as fontes ideais têm forças eletromotrizes E 1 = 150 V e E 2 = 50 V e os resistores têm resistências R 1 = 3,0 Ω e R 2 = 2,0 Ω . Se o potencial no ponto P é tomado como 100 V , qual é o potencial no ponto Q?

Passo 1

Aqui temos um circuito simples com duas forças eletromotrizes e dois resistores e temos dois pontos, P e Q , agora temos que fazer o que é pedido na questão que é encontrar o potencial em Q.

Para resolver esse problema, precisaremos usar a regra das malhas: A soma de todas as diferenças de potencial (tensões) no circuito da malha é zero.

Passo 2

A corrente no circuito é,

i = E 1 - E 2 R 1 + R 2

atente-se ao fato de que não sabemos previamente o sentido da corrente, caso estejamos corretos no sentido escolhido, nossa corrente será positiva, caso estejamos errados ela será negativa, significando que o sentido correto é o oposto.

i = 150 V – 50 V 3,0 Ω + 2,0 Ω = 20 A

Observação: Os sinais são negativos quando a voltagem (diferença de potencial) diminui (sempre diminui através do resistor e depende da direção da bateria).

Como

V Q + E 1 – R 2 i = V P

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V Q + 150 V – 2,0 Ω i = V P

V Q = 100 V + 2,0 Ω ∙ 20 A - 150 V = - 10 V

Como, no caso da fonte 1, a corrente tem o mesmo sentido que a fem, a fonte 1 está fornecendo energia ao circuito.

Resposta

V Q = - 10 V

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