Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 27.7 - Ex. 33
Na Fig. 27-42, as forças eletromotrizes das fontes ideais são e , as resistências são de e o potencial é tomado como zero no ponto do circuito ligado à terra. Determine os potenciais (a) e (b) nos pontos indicados.
Passo 1
Olá, meu nobre amigo. Yuri aqui e estarei aqui para te ajudar a resolver essa atividade.
Aqui temos um circuito aterrado com duas fontes ideais, e cinco resistores. E queremos encontrar os potenciais nos pontos indicados do circuito, sendo que temos um terra de referencia no circuito.
Passo 2
(a) Chamando de a resistência dos resistores, a resistência equivalente dos dois resistores da direita, que estão em paralelo é e a resistência equivalente dos dois resistores do canto superior esquerdo é . Com isso, a resistência equivalente do conjunto de cinco resistores é
De acordo com a regra das malhas, a queda de tensão no conjunto é , isso por que a fonte da esquerda geraria uma corrente no sentido horário e a fonte da direita geraria uma corrente no sentido anti-horário.
Como a voltagem da fonte da esquerda é maior, teremos uma voltagem líquida de gerando uma corrente no sentido horário, e, portanto, a corrente é
no sentido horário.
Assim, a queda de tensão em é o que significa que a diferença de potencial entre a terra e é .
Levando em conta a polaridade da fonte 2, concluímos que
Passo 3
(b) A queda de tensão em é o que significa que a diferença de potencial entre a terra e é .
Levando em conta a polaridade da fonte e , concluímos que . Podemos verificar que o resultado está correto notando que a queda de tensão em , , é igual a .
Resposta
(a)
(b)