Enunciado

Na Fig. 27-25 , as fontes ideais têm forças eletromotrizes E 1 = 12 V e E 2 = 6,0 V e os resistores têm resistências R 1 = 4,0 Ω e R 2 = 8,0 Ω . Determine (a) a corrente no circuito; (b) a potência dissipada no resistor l; ( c) a potência dissipada no resistor 2; ( d) a potência fornecida pela fonte l ; (e) a potência fornecida pela fonte 2. (f) A fonte l está fornecendo ou recebendo energia? (g) A fonte 2 está fornecendo ou recebendo energia?

Passo 1

Aqui temos um circuito simples com duas forças eletro motrizes e dois resistores em série, basta agora fazer o que é pedido na questão.

Passo 2

(a)Seja i a corrente no circuito e vamos tomar como positivo o sentido para a esquerda em

R 1 . De acordo com a regra das malhas, E 1 – i R 2 – i R 1 – E 2 = 0 . Explicitando i, temos:

i = E 1 - E 2 R 1 + R 2 = 12 V – 6,0 V 4,0 Ω + 8,0 Ω = 0,5 A

Como o valor calculado é positivo, o sentido da corrente é o sentido anti-horário.

Passo 3

(b)De acordo com a Eq. 26-27, se i é a corrente em um resistor R, a potência dissipada pelo resistor é dada por P = i 2 R .

P R 1 = i 2 R 1 = 0,50 A 2 × 4,0 Ω = 1,0 W .

Passo 4

(C) P R 2 = i 2 R 2 = 0,50 A 2 × 8,0 Ω = 2,0 W .

Passo 5

(d)De acordo com a Eq. 26-26, se i é a corrente em uma fonte de fem ℰ, P = i ℰ é a potência fornecida pela fonte se a corrente e a fem têm o mesmo sentido, e é a potência absorvida pela fonte, se a corrente e a fem têm sentidos opostos.

P E 1 = i E 1 = 0,50 A 12 V = 6,0 W .

Passo 6

(e) P E 2 = i E 2 = 0,50 A 6,0 V = 3,0 W .

Passo 7

(f)Como, no caso da fonte 1, a corrente tem o mesmo sentido que a fem, a fonte 1 está fornecendo energia ao circuito.

Passo 8

(g)Como, no caso da fonte 2, a corrente e a fem têm sentidos opostos, a fonte 2 está recebendo energia do circuito.

Resposta

(a) i = 0,5 A

(b) P R 1 = 1,0 W .

(c) P R 2 = 2,0 W .

(d) P E 1 = 6,0 W .

(e) P E 2 = 3,0 W .

(f) fornecendo energia ao circuito

(g) recebendo energia do circuito

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