Exercício 6. Um elemento de circuito é percorrido por uma corrente de 2 A entrando em seu terminal de maior potencial, e a tensão sobre ele vale 6 V (terminal de entrada da corrente positivo). (a) Qual a convenção adotada? (b) O elemento absorve ou fornece potência? (c) Calcule a potência.
Passo 1
O enunciado fornece e pede o seguinte (vou listar tudo explicitamente):
- Dado: a corrente que percorre o elemento vale
e entra no terminal de maior potencial. - Dado: a tensão entre os terminais do elemento vale
, com o terminal onde a corrente entra marcado como positivo (isto é, o terminal de entrada da corrente é o terminal positivo da tensão). - Perguntas:
(a) Qual a convenção adotada?
(b) O elemento absorve ou fornece potência?
(c) Calcule a potência.
Passo 2
O que é preciso saber sobre convenções de sinal (aula rápida e direta, sem mistério):
- Definição das variáveis: aqui
é a tensão medida do terminal positivo para o terminal negativo do elemento, e é a corrente considerada positiva no sentido indicado (aqui dada como entrando no terminal positivo). - Convenção passiva: quando a corrente entra no terminal positivo da tensão. Nesse caso usamos a fórmula
onde
é a potência absorvida pelo elemento. Se
, o elemento absorve potência (está consumindo energia); se
, o elemento fornece potência (está entregando energia).
- Convenção ativa (ou geradora): se a corrente entra no terminal negativo (ou seja, entra pelo terminal de menor potencial), fazendo a fórmula com
e resultarem num , então o elemento fornece potência. - Resumindo de forma prática para a prova:
- Se corrente entra no terminal positivo → convenção passiva → calcular
com . significa absorção. - Se corrente entra no terminal negativo → normalmente o cálculo com as mesmas polaridades dará
→ o elemento fornece potência.
- Se corrente entra no terminal positivo → convenção passiva → calcular
Passo 3
Aplicando os dados do enunciado às definições:
- Temos
com o terminal de entrada de corrente positivo (isto foi explicitamente dito). - Temos
entrando nesse terminal positivo. - Como a corrente entra no terminal positivo, isto é exatamente a situação da convenção passiva.
Passo 4
Cálculo da potência usando a fórmula da convenção passiva:
Substituindo os valores (sempre escrevendo os números em TeX):
Interpretação:
significa que o elemento está absorvendo energia à taxa de
.
Passo 5
Resumo final e dica de prova:
- Sempre identifique primeiro se a corrente entra no terminal positivo ou negativo. Isso já diz se é convenção passiva (use
) ou não. - Verifique o sinal de
: positivo = absorve; negativo = fornece. - Aqui ficou simples porque o enunciado deu a polaridade da tensão e a direção da corrente de forma clara.
Resposta
(a) Convenção passiva.
(b) O elemento absorve potência.
(c) (absorvida).
(b) O elemento absorve potência.
(c)