Problema 10-22 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
Para o circuito mostrado na Figura 10-22.1, sabendo que V = 60 volts, determine:
a) A tensão no ponto A, ou seja, VA.
b) A diferença de potencial entre os pontos c-e.
Solução do problema usando Lei de Kirchhoff
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Solução do Problema 10-22 -
Lei de Ohm
Primeiramente devemos salientar que para calcularmos o valor da tensão no ponto A,
verifica-se que nada está conectado à esse ponto. Dessa forma, pelo resistor de 80 ohms
não circulará nenhuma corrente e ele pode ser retirado do circuito,
pois a tensão no ponto A é a mesma do ponto a. Por outro lado, o resistor de 40 ohms
está conectado em paralelo com a fonte de tensão. Então, ele também pode ser retirado do circuito
sem prejuízo para a solução do mesmo. Assim, na Figura 10-22.2 mostramos o mesmo circuito, porém
com uma nova topologia sem os dois resistores mencionados acima para uma melhor
compreensão da solução.
Vamos começar calculando as correntes I1, I2 e I3.
Facilmente calculamos I1 usando a lei de Ohm, ou seja
Para o cálculo de I2 há necessidade de encontrarmos o valor da
resistência equivalente entre o ponto k e o terra. Percebe-se que passando pelos
pontos a e e, temos três resistores em série, resultando um único de valor
80 Ω. E este fica em paralelo com o de 20 Ω, resultando uma
resistência equivalente de 16 Ω. Somando este valor com o de 8 Ω,
obtemos um total de 24 Ω. Então o valor de I2, usando a lei de Ohm, é
E para encontrar o valor de I3 basta aplicar um divisor de corrente, ou
Para se calcular a diferença de potencial entre os pontos c-e,
devemos calcular a tensão no ponto c e no ponto e. Então:
E por definição, sabemos que Vce = Vc - Ve. Logo