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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.Problemas Adicionais - Ex. 83

Na Fig. 27-77, as forças eletromotrizes das fontes ideais são ε 1 = 12,0 V e ε 2 = 4,00 V e as resistências são todas de 4,00 Ω . Determine (a) o valor absoluto de i_1; (b) o sentido (para cima ou para baixo) de i 1 ; (c) o valor absoluto de i 2 ; (d) o sentido de i 2 . (e) A fonte 1 fornece ou absorve energia? (f) Qual é a potência fornecida ou absorvida pela fonte 1? (g) a fonte 2 fornece ou absorve energia? (h) qual é a potência fornecida ou absorvida pela fonte 2?

Passo 1

Aqui temos um circuito que tem duas forças eletromotrizes diferentes e teremos que responder algumas perguntas sobre este circuito.

Passo 2

(a) Aplicando a regra das malhas à malha da esquerda, obtemos:

ε 1 – i 1 R ⇒ i 1 = ε 1 R

ε 1 = 12,0 V

R = 4 Ω

i 1 = 12,0 V 4 Ω = 3,00 A

Passo 3

(b) O sentido de i 1 é para baixo.

Passo 4

(c)Aplicando a regra das malhas à malha central, obtemos:

ε 2 + i 1 R – i 2 R - i 2 R 2 – i 2 R = 0

o termo R 2 é devido a duas resistencias em paralelo

usando o resultado de (a)

4,00 V + 3,00 A × 4 Ω – i 2 × 4 Ω - i 2 2 Ω – i 2 × 4 Ω = 0 ⇒ 16 = 10 i 2

i 2 = 1,60 A

Passo 5

(d) O sentido de i 2 é para baixo.

Passo 6

(e)Como o sentido das duas correntes é para baixo, o sentido da corrente na fonte 1 é do terminal negativo para o terminal positivo e, portanto, a fonte 1 está fornecendo energia.

Passo 7

(f)De acordo com a regra dos nós, a corrente na fonte 1 é

i 1 + i 2 = i n a f o n t e ⇒ 3,00 A + 1,60 A = 4,60 A

de acordo com a Eq. 27-17

P = i ε = 4,60 A × 12,0 V = 55,2 W .

Passo 8

(g)Como o sentido da corrente na fonte 2 é do terminal negativo para o terminal positivo, a

fonte 2 está fornecendo energia.

Passo 9

(h)De acordo com a Eq. 27-17, P = i 2 4,00 V = 6,40 W .

Resposta

(a) i 1 = 3,00 A

(b) para baixo

(c) i 2 = 1,60 A

(d) para baixo

(e) fornecendo energia

(f) P = 55,2 W

(g) fornecendo energia

(h) P = 6,40 W .

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A Fig. 29-26 mostra três resistores de 20,0 Ω . Determine a resistência equivalente (a) entre os pontos A e B; (b) entre os pontos A e C; (c) entre os pontos B e C.
Duas lâmpadas, uma de resistência R1, e a outra de resistência R2, R 1R 2 , são ligadas a uma bateria (a) em paralelo e (b) em série. Qual lâmpada é mais brilhante em cada caso?
Na Fig. 29-8 determine a diferença de potencial V d-V c entre os pontos d e c se E1 = 4,0 V, E2 = 1,0 V, R 1 ,=R 2=10 Ω , R3 = 5,0 Ω e a fonte é ideal.
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