Problema 10-3 Fonte:
Problema 2.13 - pag. 64 - IRWIN, J. David - Livro:
Análise de Circuitos em Engenharia - 4ª edição - Ed. Pearson Education do Brasil - 2013.
No circuito mostrado na Figura 10-03.1, calcule:
a) A tensão Vo.
b) Qual a potência fornecida e/ou recebida pela fonte de tensão.
Figura 10-03.1
Solução do Problema 10-3
Item a
Na Figura 10-03.2, nota-se que o circuito que está realçado em azul apresenta
dois resistores em série ( 3 e 9 ohms ) que, por sua vez, estão em paralelo
com o resistor de 4 ohms.
Figura 10-03.2
Portanto, efetuando o cálculo, a série resulta em 12 ohms
e esta, em paralelo com 4 ohms, resulta uma resistência equivalente de 3 ohms.
Na Figura 10-03.3 vemos como ficou o circuito simplificado.
Figura 10-03.3
Após a simplificação do circuito, nota-se que todas os resistores encontram-se em série.
Portanto, para calcular Rtotal basta somar seus valores. Então:
Rtotal = 1 + 2 + 3 = 6 ohms
Agora, aplicando a lei de Ohm o valor de
itotal é:
itotal = 12 / Rtotal = 12 / 6 = 2 A
De posse do valor de itotal, pode-se calcular Vo
pois aplicando, novamente, a lei de Ohm:
Vo = 1 itotal = 1 x 2 = 2 volts
Item b
Como em todo o circuito há uma única fonte de tensão é óbvio que esta fonte será a
fornecedora de energia para o circuito. Logo, sua potência tem que ser negativa, indicando que
fornece potência, ou:
Pfonte = - 12 itotal = - 12 x 2 = - 24 W
Repare que esta potência é exatamente a potência consumida pelo circuito todo. Multiplicando
Rtotal pelo quadrado de itotal, obtém-se a potência dissipada
pelos resistores que compõem o circuito, ou:
Pdissi = Rtotal (itotal)2 = 6 x 22 = + 24 W
E sabemos que a soma algébrica de todas as potências envolvidas
no circuito deve ser igual a ZERO, ou:
