Problema 10-9    Fonte:   Problema elaborado pelo autor do site.

No circuito mostrado na Figura 10-09.1, calcule:

a) Calcule i₁ e i₂.

b) Qual a potência dissipada no resistor de 20 ohms?

Solução do Problema 10-9

Item a

É possível realizar a combinação das duas fontes de tensão que encontram-se em série. Como as mesmas tem polaridade opostas, deve-se subtrair seus valores, encontrando 45 volts. Os dois resistores, o de 4 e 7 ohms, também estão em série e podem ser substituídas por uma resistência equivalente de valor igual a 11 ohms. Veja na Figura 10-09.2 como ficou o circuito.

Repare que este circuito é semelhante ao problema 10-4. A diferença é que existe um resistor de 20 ohms em paralelo com o conjunto de três resistores. A Figura 10-09.3 mostra o circuito redesenhado.

Fazendo a transformação necessária, verifica-se que todos os resistores encontram-se em paralelo. No circuito, à direita da figura acima, isso fica evidente. Portanto, pode-se calcular a resistência equivalente do conjunto de resistores. A Figura 10-09.4 mostra o circuito após a substituição do paralelo por R_eq.

Usando a lei de Ohm fica muito fácil calcular o valor de i₂. Porém, deve-se estar atento que a polaridade positiva da fonte de tensão está embaixo (no ponto d), o que significa que o valor de i₂ será negativo. Logo:

Portanto, conclui-se que o sentido da corrente i₂ é oposto ao mostrado no circuito. A partir deste momento há dois caminhos diferentes para calcular o valor de i₁.

Caminho 1

Com o valor de i₂ pode-se calcular o valor de V_da e a partir desse resultado, aplicando a lei de Ohm, calcula-se i₁.