Problema 10-4 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
No circuito mostrado na Figura 10-04.1, calcule:
a) As correntes i1 e i2.
b) Qual a potência dissipada no resistor de 10 ohms?
Nota-se que os resistores de 6 e 10 ohms estão em série. Portanto,
somando seus valores resulta 16 ohms.
Neste circuito a maior dificuldade é entender que tipo de ligação temos com
os resistores que encontram-se entre os pontos a-b-c-d. Para entendermos
circuitos semelhantes a este, a melhor decisão é dar "nomes" aos nós. No nosso caso,
já fizemos isso. Agora basta colocar os pontos no papel e ligar os resistores
que compõem o circuito de acordo com os nós. Veja na Figura 10-04.2, lado direito, como ficou
a transformação do circuito levando em conta que os pontos a-c estão
em curto-circuito, bem como os pontos b-d.
Da figura acima já é possível redesenhar o circuito e a partir daí calcular as correntes
que o problema solicita. A Figura 10-04.3 ilustra o circuito transformado. Note que os
tres resistores, na verdade, encontram-se em paralelo. Logo, pode-se encontrar o valor da resistência
equivalente desse paralelo. Após o cálculo, o valor é Req = 4 ohms. Finalmente, o
circuito da direita, ilustra a simplificação que foi possível fazer para calcular a
corrente i2.
O paralelo dos tres resistores, foi substituído por Req = 4 ohms.
Aplicando a lei de Ohm é possível calcular i2
sem maiores esforços, ou seja:
De posse do valor de i2 e olhando para o circuito acima, lado esquerdo,
facilmente calculamos o valor de i1, bastando para isso aplicar um
divisor de corrente. Note que i1 está apontando em sentido contrário ao de
i2. Então seu valor será negativo indicando que o sentido correto é
oposto ao representado no circuito. Repare que i2 obedece o sentido
convencional da corrente elétrica. Assim:
Para calcular a potência dissipada no resistor de 10 ohms, deve-se
conhecer a corrente que circula por ele. Como já foi calculado,
i2 = 1 A. Então a potência é:
