Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 27.7 - Ex. 48
Na Fig. 27-51, , , e a força eletromotriz da fonte ideal é . Determine para que valor de a potência fornecida pela fonte aos resistores é igual (a) a ; (b) ao maior valor possível ; ( c) ao menor valor possível . Determine (d) ; (e) .
Passo 1
E aí! como vai? 😎
Nesse problema temos um circuito onde , e estão em paralelo e a equivalência desses resistores está em série com . Se , , e , nosso objetivo é obter o valor de de modo que a potência fornecida pela fonte aos resistores é igual (a) a ; (b) ao maior valor possível ; (c) ao menor valor possível e tambem queremos determinar (d) ; (e) .
Tem ideia de como fazer isso? 🤔
Primeiramente, precisamos descobrir a resistência equivalente do circuito. Temos que os resistores 2, 3 e 4 estão em paralelo, assim:
Portanto a resistência equivalente é:
Tranquilo até aqui? 👀
Passo 2
Temos que a fórmula da potência é:
A partir dessa equação, vamos tentar isolar ...
Substituindo os valores do enunciado
Legal, né? 😉
Passo 3
(b) Como a potência depende do inverso da resistência o menor valor possível para é o valor que maximiza a potência, ou seja
(c) Usando o mesmo raciocínio do item (b), o valor que minimiza a potência é o maior valor para a resistência 4. Ou seja, que vá para infinito, fisicamente análogo a cortar o fio.
Interessante... 😁
Passo 4
(d) Como é zero, toda a corrente passa por ele, assim a resistência equivalente só tem .
Substituindo em
(e) Como o fio que liga a resistência 4 foi retirado, temos que:
Substituindo os valores do enunciado...
Para essa resistência, temos
Entendeu tudo? Responde Aí!
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
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