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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 27.7 - Ex. 34

A Fig. 27-45 mostra uma parte de um circuito. As resistências são R 1 = 2,0 Ω , R 2 = 4,0 Ω e R 3 = 6,0 Ω e a corrente indicada é i = 6,0 A . A diferença de potencial entre os pontos A e B que ligam o conjunto ao resto do circuito é V A - V B = 78 V . (a) O elemento representado como "?" está absorvendo energia do circuito ou cedendo energia ao circuito? (b) Qual é a potência absorvida ou fornecida pelo elemento desconhecido?

Passo 1

Olá, meu nobre amigo. Yuri aqui e estarei te ajudando a resolver essa atividade.

Aqui temos uma situação onde um elemento misterioso pode estar absorvendo energia ao circuito ou pode estar cedendo energia para o circuito.

Passo 2

Podemos calcular a ddp em cima da resistência 3:

V 3 = i R 3

V 3 = 6,0 6,0 = 36 V

Dessa forma, podemos calcular a diferença de potência em cima da resistência 1, pois:

V A – V B = V 1 + V 3

→ V 1 = V A – V B - V 3

V 1 = 78 - 36 = 42 V

A corrente que passa pelo resistor 1 é:

i 1 = V 1 R 1

i 1 = 42 2,0 = 21   A

Portanto, a corrente no resistor 2 é:

i 2 = i 1 - i

i 2 = 21 - 6,0 = 15 A

Passo 3

Assim, a potência dissipada no circuito é a corrente dissipada em cada resistor.

P = P 1 + P 2 + P 3

P = i 1 2 R 1 + i 2 2 R 2 + i 2 R 3

P = 21 2 2,0 + 15 2 4,0 + 6,0 2 6,0 = 1998 W

Essa é a potência que está sendo dissipada no circuito, porém desconsiderando o elemento “?”, temos que a potência é:

P ' = i 1 V A B

P ' = 21 78 = 1638 W

Ou seja, o elemento “?” está colocando energia no sistema.

Passo 4

(b) Para calcular a potência fornecida pelo elemento:

P - P ' = 1998 - 1638 = 360 W

Resposta

(a) Colocando energia

(b) P ? = 360 W

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