Questão 2:
Dado o circuito com:
- Uma fonte de corrente de 6 A conectada à esquerda,
- Um ramo com resistor de
e uma fonte de 82 V ,
- Um ramo com resistor de
,
- Dois resistores verticais de
e
sobre os quais desejamos determinar as tensões
e
,
- Uma fonte de corrente de 4 A conectada ao lado direito do circuito,
Determine as tensões
e
usando as correntes dadas e aplicando as Leis de Kirchhoff.
Dado o circuito com:
Passo 1
O enunciado descreve um nó superior onde chegam duas fontes de corrente (6 A vindo da esquerda e 4 A saindo para a direita) e três ramos passivos ligados entre esse nó e o nó de referência (terra):
– Um ramo com resistor de em série com fonte de tensão de
.
– Um ramo com resistor de .
– Um ramo com dois resistores em série de e
, nos quais queremos as quedas
(em
) e
(em
).
Vamos usar análise nodal (Lei de Kirchhoff das Correntes) para achar a tensão do nó superior, digamos , e então calcular
e
.
– Um ramo com resistor de
– Um ramo com resistor de
– Um ramo com dois resistores em série de
Vamos usar análise nodal (Lei de Kirchhoff das Correntes) para achar a tensão do nó superior, digamos
Passo 2
Definimos
como a tensão no nó superior em relação ao terra. A corrente de
entra nesse nó e a de
sai. As correntes pelos três ramos, consideradas positivas no sentido nó→terra, são:
- Pelo ramo fonte+resistor de
:
- Pelo resistor de
:
- Pelos resistores de
e em série (resistência total ):
Passo 3
Aplicamos KCL no nó superior: corrente que entra = correntes que saem. Como
entra e
sai pelo fonte à direita, temos
Ou seja,
Passo 4
Resolvendo a equação para
. O mínimo múltiplo de
é
. Multiplicamos tudo por
:
Passo 5
Agora calculamos
e então as tensões nos resistores de
e
:
A queda em
é
e em
é