Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 27.7 - Ex. 30
As resistências das Figs. 27-45a e 27-45b são todas de e as fontes ideais são baterias de . (a) Quando a chave da Fig. 27-45a é fechada, qual é a variação da diferença de potencial entre os terminais do resistor ? (b) Quando a chave da Fig. 27-4Sb é fechada, qual é a variação da diferença de potencial entre os terminais do resistor ?
Passo 1
E aí! tudo certinho? 😉
Temos dois circuitos e queremos saber a diferença do potencial em dois casos, um com um resistor a mais em série com outros dois em paralelo e um só com dois resistores em paralelo. Porém é importante que a chave está em um lugar diferente do normal, está entre os dois resistores em paralelo.
Tem ideia de como fazer isso? 👀
Para solucionar esse problema podemos aplicar a regra das malhas que diz que dentro de uma malha fechada, o somatório das tensões é igual a zero...
Veja só! 😉
Passo 2
(a) De acordo com a regra das malhas, a diferença de potencial não varia quando a chave é fechada.
O objetivo deste item é verificar se o aluno apreendeu corretamente o conceito de tensão. Alguns estudantes confundem os conceitos de tensão e corrente e pensam que a tensão é dividida entre dois resistores em paralelo, o que seria difícil de conciliar com a resposta correta.
Tranquilo até aqui? 😊
Passo 3
A regra das malhas continua válida, é claro, mas, neste caso, de acordo com a regra dos nós e a lei de Ohm, as quedas de tensão em e , que eram iguais antes do fechamento da chave, passam a ser diferentes.
Como uma corrente maior atravessa a bateria, a queda de tensão em aumenta. Como, de acordo com a regra das malhas, a soma das quedas de tensão em e em é igual à tensão da bateria, isso significa que a queda de tensão em diminui.
Como e têm o mesmo valor, quando a chave estava aberta, a queda de tensão em era
De acordo com a Eq. 27-24, com a chave fechada, a resistência equivalente de e é , o que significa que a resistência total entre os terminais da bateria é
A corrente é, portanto
O que significa que a queda de tensão em é
Nesse caso, de acordo com a regra das malhas, a queda de tensão em é
Assim, a variação da diferença de potencial quando a chave é fechada é
Sacou tudo? Responde Aí! 😊
Resposta
(a) não tem aumento na diferença de potencial
(b)