Question

No circuito abaixo, determinar:
a) A corrente e a potência fornecidas pela fonte;
b) A tensão, a corrente e a potência em cada resistor do circuito;
c) Verificar se a soma das potências dissipadas em cada resistor é igual à potência fornecida pela fonte de tensão.
d) A energia transferida da fonte de tensão para a rede durante as primeiras duas horas de funcionamento (em joules).

Answer 1

Explicação:

a) Calculamos primeiro a resistência equivalente do circuito. R5 e R6 em série Req1 = 30+70 = 100. Req1 e R4 em paralelo Req2 = 1/(1/100 + 1/300) = 75. Req2 e R3 em série Req3 = 75 + 125 = 200. Req3 e R2 em paralelo Req4 = 1/(1/200 + 1/300) = 120. Req4 e R1 em série Req total = 120 + 80 = 200. Logo a resistência equivalente do circuito é de 200Ω. A corrente total do circuito será:

I = V/Reqt = 40/200 = 0,2A

A potência será

P = I*V = 40*0,2 = 8W

b)

R1 : Corrente igual a corrente total

IR1 = 0,2A

VR1 = R1*IR1 = 80*0,2 = 16V

PR1 = IR1*VR2 = 16*0,2 = 3,2W

R2 : Tensão em R2 é igual a tensão total menos a tensão de R1

VR2 = 40-16 = 24V

IR2 = VR2/R2 = 24/300 = 0,08A

PR2 = IR2*VR2 = 0,08*24 = 1,92W

R3: I em R3 é igual a I total menos IR2

IR3 = 0,2 - 0,08 = 0,12A

VR3 = R3*IR3 = 125*0,12 = 15V

PR3 = VR3*IR3 = 15*0,12 = 1,8W

R4: V R4 é igual a VR2 menos VR3

VR4 = 24 - 15 = 9V

IR4 = VR4/R4 = 9/300 = 0,03A

PR4 = VR4*IR4 = 0,03*9 = 0,27W

R5: I R5 é igual a IR3 menos IR4

IR5 = 0,12 - 0,03 = 0,09A

VR5 = R5*IR5 = 30*0,09 = 2,7V

PR5 = VR5*IR5 = 0,09*2,7 = 0,243W

R6: I R6 = IR5

IR6 = 0,09A

VR6 = 70*0,09 = 6,3V

PR6 = VR6*IR6 = 0,09*6,3 = 0,567W

c)

P1 + P2 + P3 + ... + P6 = 3,2 + 1,92 + 1,8 + 0,27 + 0,243 + 0,567 = 8W que é igual a potência total do circuito

d) E = P*∆t = 8*2*3600 = 57,6 kJ