Considere um circuito série-paralelo que recebe uma tensão alternada de 100 V a 60 Hz e
ohms,
ohms e R3
ohms. (R2//R3). Calcule Corrente total, todas as correntes e todas as tensões em cima de cada resistor.
Passo 1
O enunciado pede: calcular a corrente total, todas as correntes e todas as tensões sobre cada resistor para um circuito em que
está em série com o paralelo de
e
. Dados fornecidos:
com
em paralelo com
(ou seja,
). Vou assumir que
é a tensão eficaz aplicada; como há apenas resistores, a frequência não altera resultados (não há reatância).
Nada mais é pedido além dos valores de correntes e tensões em cada elemento e da corrente total.
Nada mais é pedido além dos valores de correntes e tensões em cada elemento e da corrente total.
Passo 2
Conceito usado: resistores em paralelo têm resistência equivalente dada por
onde
é a resistência equivalente do paralelo,
e
são as resistências dadas. Vou calcular
numericamente substituindo
e
.
Passo 3
Cálculo de
:
Em valor decimal:
Passo 4
A resistência total do circuito (série de
com
) é
Em decimal:
Passo 5
Usamos a Lei de Ohm para achar a corrente total. Lei de Ohm:
, onde
é tensão,
é corrente e
é resistência. Invertendo,
Substituindo os valores:
Em decimal:
Passo 6
Como
está em série com o paralelo, a corrente que passa por
é a corrente total:
Passo 7
Tensão sobre
pela Lei de Ohm:
. Calculando:
A tensão sobre o ramo paralelo (mesma tensão em
e
) é
Em decimal:
Passo 8
Agora as correntes em
e
usando novamente a Lei de Ohm,
, tomando
.
Para
:
Para
:
Passo 9
Verificação rápida (KCL e KVL):
Tudo consistente.