Exercício 2. Em um circuito em série com uma fonte de 24 V e dois resistores
e
, mediu-se uma corrente de 50 mA e uma queda de 9 V no resistor
. Determine os valores de
e Req.
Passo 1
O enunciado nos dá as seguintes informações (tirei todos os números diretamente do enunciado):
- Fonte:
. - Corrente medida no circuito (série):
. - Queda de tensão no resistor
: . - Circuito: resistores
e em série, portanto a mesma corrente passa por ambos.
O que o enunciado pede:
- Determinar
. - Determinar
. - Determinar a resistência equivalente
do conjunto em série.
Passo 2
Primeiro passo prático: converter a corrente para unidades padrão (ampère), porque as fórmulas funcionam com ampères e volts juntos.
Explicação curta e prática:
. Sempre faça essa conversão na prova para não errar por causa de unidade.
Passo 3
Ferramenta principal que vamos usar: a relação entre tensão, corrente e resistência (forma prática para calcular resistências).
Aqui:
-
é a tensão (volts) aplicada ao resistor, -
é a corrente (ampères) que passa pelo resistor, -
é a resistência (ohms, ) do resistor.
Desse relacionamento isolamos
quando queremos calcular resistência a partir de tensão e corrente:
Isso significa: resistencia = tensão dividida pela corrente. Fácil de aplicar.
Passo 4
Calcular
usando a queda de tensão em
(fornecida) e a corrente (mesma corrente no circuito série).
Fazendo a conta:
Portanto
Passo 5
Agora precisamos da tensão em
. Num circuito em série a soma das quedas de tensão nos resistores é igual à tensão da fonte. Logo:
Explicação intuitiva: a fonte entrega 24 V; uma parte (9 V) “cai” em
; o restante (15 V) cai em
.
Passo 6
Calcular
usando a tensão em
e a mesma corrente:
Fazendo a conta:
Portanto
Passo 7
Determinar a resistência equivalente do conjunto em série. Regra para resistores em série:
Explicação curta: em série as resistências somam porque a corrente atravessa cada uma e as quedas se acumulam.
Passo 8
Aplicando os valores que encontramos:
Passo 9
Verificação rápida (auto-checagem útil em prova): calcular a tensão total a partir da corrente e da resistência equivalente e comparar com a fonte:
que confere com a tensão da fonte. Está consistente.