Problema 13-5    Fonte:   Problema elaborado pelo autor do site.

Para o circuito mostrado na Figura 13-05.1, calcule pela lei dos nós de Kirchhoff e lei de Ohm, a corrente I , i₂ e a tensão V₁ sabendo que i₁ = 1A.

Solução do Problema 13-5   -    Método Kirchhoff

A única informação dada pelo problema é que i₁ = 1A. Calculando o paralelo entre os resistores de 5 e 20 ohms, resulta um de 4 ohms. Desta forma, entre o ponto a e o ponto y temos uma resistência equivalente de 8 + 4 = 12 ohms. Agora podemos determinar a tensão no ponto a, ou:

De posse dessa informação podemos calcular a corrente que circula pelo resistor de 4 ohms, ou:

Com estas informações podemos calcular o valor de I pois:

Para calcularmos i₂, podemos usar um divisor de corrente resistivo ou calcularmos a tensão V_by. Calculando das duas maneiras temos:

Calculando a tensão V_by obtemos:

Pois V_ab = 8 i₁ = 8 x 1 = 8 volts. Aplicando a lei de Ohm, obtem-se:

Como podemos ver, obtivemos o mesmo resultado.

Só resta calcular o paralelo entre os resistores de 30 e 60 ohms, a qual resulta uma resistência equivalente de R_eq = 20 ohms. Assim, podemos calcular o valor de V₁.

Note que usamos o valor de V_xa = 4 R_eq = 4 x 20 = 80 volts.