3.2 - Calcule a corrente I no resistor
de
utilizando o teorema da superposição. Para isso, considere
, em que
é a corrente devido à fonte de 30 V ligada e à fonte de 25 V desativada, e
é a corrente devido à fonte de 25 V ligada e à fonte de 30 V desativada. Em seguida, preencha a Tabela 1.
Tabela 1 - Grandezas medidas e calculadas para o circuito com a fonte de 25 V com polaridade original.
Calculadas
Medidas
Medição
Soma
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Calculadas | ||||
Medidas | Medição | Soma |
Passo 1
Tranquilo! O exercício pede pra gente achar a corrente I que passa em R₃ = 10 Ω usando o teorema da superposição. A ideia é: ligar só a fonte de 30 V (desativar a de 25 V) pra achar I₁; depois ligar só a de 25 V (desativar a de 30 V) pra achar I₂; e no final somar I = I₁ + I₂.
Conteúdo: teorema da superposição em circuitos lineares, Lei de Ohm e combinação de resistores. Vamos precisar saber que “desativar” uma fonte de tensão significa substituí-la por um curto (fio).
Conteúdo: teorema da superposição em circuitos lineares, Lei de Ohm e combinação de resistores. Vamos precisar saber que “desativar” uma fonte de tensão significa substituí-la por um curto (fio).
Passo 2
Calcular I₁ (só a fonte de 30 V ligada)
- Desativa-se a fonte de 25 V: vira curto.
- Desenha-se o circuito resultante e calcula-se a resistência equivalente vista por R₃ (chamo de R_eq₁).
- Aplico a Lei de Ohm na malha que inclui R₃:
Explicando a parte “como achar R_eq₁”: junta-se operadores em série/paralelo até sobrar só R_eq₁ que “vê” a fonte de 30 V.
Passo 3
Calcular I₂ (só a fonte de 25 V ligada)
- Desativa-se a fonte de 30 V: vira curto.
- Desenha-se o circuito novo e calcula-se a resistência equivalente vista por R₃ (chamo de R_eq₂).
- Usando Lei de Ohm:
De novo, R_eq₂ sai de combinar os resistores em série e paralelo neste arranjo.
Passo 4
Somar as contribuições de cada fonte:
Resposta
I₁ = 30 V / R_eq₁,
I₂ = 25 V / R_eq₂,
I = I₁ + I₂ = 30/R_eq₁ + 25/R_eq₂ (A).
I₂ = 25 V / R_eq₂,
I = I₁ + I₂ = 30/R_eq₁ + 25/R_eq₂ (A).
Tabela 1 (valores calculados)
I₁ (A) | I₂ (A) | I₁+I₂ (A) | ||
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Calculadas | 30/R_eq₁ | 25/R_eq₂ | 30/R_eq₁ + 25/R_eq₂ | |
Medidas | Medição | Soma |