Problema 11-13    Fonte:    Problema elaborado pelos autores do site.

No circuito mostrado na Figura 11-13.1 e usando transformação de fontes, determine o valor da corrente I.

Solução do Problema 11-13   -    Transformação de Fontes

Antes de resolver o problema, é possível perceber que podemos fazer algumas simplificações no circuito. Como o resistor R₅ está em série com a fonte de corrente, ele pode ser eliminado do circuito. Além disso, R₄ e R₆ estão em série. Logo, podem ser substituídos por um único resistor de valor igual a 12 Ω. Então, o circuito pode ser redesenhado como mostra a Figura 11-13.2.

Pelo circuito acima, percebemos que o ponto c está 12 V acima do ponto b. Então, vamos separar o ponto c em dois: o ponto c1 e o ponto c2. Agora introduzimos as fontes de tensão de forma que não se altere as tensões nos pontos considerados. Veja na Figura 11-13.3 como ficou o circuito após as modificações.

Note as duas fontes de tensão em série com polaridades opostas. Nesse caso, resulta uma tensão nula entre os dois pontos b, conforme mostra a figura acima. Então, é possível substituir as duas fontes de tensão por um curto-circuito, como podemos ver na Figura 11-13.4

Como temos uma fonte de tensão em série com o resistor R₃, é claro que podemos fazer mais uma transformação de fontes e obter o circuito mostrado na Figura 11-13.5. Então ficamos com uma fonte de corrente de 12/6 = 2 A e dois resitores em paralelo que podem ser substituídos por um único resistor de valor igual a 4 Ω.

Dessa forma, podemos fazer mais uma transformação de fontes e obter o circuito mostrado na Figura 11-13.6.

Agora, devemos prestar atenção ao fato que obtemos uma fonte de corrente em série com uma fonte de tensão e um resistor. Como sabemos, nesse caso, prevalece a fonte de corrente e podemos eliminar a fonte de tensão e o resistor R_P e obter o circuito mostrado na Figura 11-13.7. Nesse circuito aparece uma fonte de corrente de 6 A.

No circuito acima aparece uma fonte de corrente de 6 A que é o resultado da seguinte sequência: transformamos a fonte de tensão de 12 V em série com o resistor R₂ em uma fonte de corrente de 12/6 = 2 A. Essa fonte fica em paralelo com a fonte de 4 A. Então somando as duas fontes de corrente obtemos uma única fonte de corrente igual a 6 A. E, naturalmente, os dois resistores ficam em paralelo. Agora aplicando um divisor de corrente ao circuito facilmente encontramos o valor de I, ou: