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4) Um técnico está projetando um circuito de polarização para um transistor, que requer um controle preciso de tensões e correntes. O circuito pode ser simplificado para análise como uma única malha contendo dois geradores reais (fontes de tensão com resistência interna) e dois resistores de carga. O primeiro gerador tem uma força eletromotriz (f.e.m.) de 12 V e uma resistência interna de 1 Ω. O segundo gerador, conectado em oposição ao primeiro (ou seja, com a polaridade invertida), tem uma f.e.m. de 3 V e uma resistência interna de 0,5 Ω. Os resistores de carga no circuito são de 5 Ω e 8,5 Ω. A análise correta deste circuito, utilizando a Lei das Malhas de Kirchhoff, é essencial para garantir que a corrente resultante esteja dentro das especificações de operação do transistor. Aplicando a Lei das Malhas de Kirchhoff ao circuito descrito, determine a corrente elétrica que percorre a malha e a tensão (diferença de potencial) nos terminais do gerador de 3 V. Selecione uma alternativa: a) 0,6 A; 3,3 V b) 0,6 A; 2,7 V c) 1,0 A; 2,5 V d) 1,0 A; 3,5 V e) 1,5 A; 3,75 V
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Vinicius Nascimento

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, vamos aplicar a Lei das Malhas de Kirchhoff. 1. Identificação dos componentes: - Gerador 1: f.e.m. = 12 V, resistência interna = 1 Ω - Gerador 2: f.e.m. = 3 V (polaridade invertida), resistência interna = 0,5 Ω - Resistor de carga 1: 5 Ω - Resistor de carga 2: 8,5 Ω 2. Montagem da equação da malha: Considerando a corrente \( I \) que percorre a malha, a equação da malha, seguindo a Lei de Kirchhoff, será: \[ 12V - I \cdot 1Ω - I \cdot 5Ω - I \cdot 8,5Ω - 3V = 0 \] Simplificando: \[ 12 - 3 - I(1 + 5 + 8,5) = 0 \] \[ 9 = I(14,5) \] \[ I = \frac{9}{14,5} \approx 0,62 A \] 3. Cálculo da tensão nos terminais do gerador de 3 V: A tensão nos terminais do gerador de 3 V pode ser calculada considerando a corrente que passa por sua resistência interna: \[ V = 3V - I \cdot 0,5Ω \] Substituindo \( I \): \[ V = 3 - 0,62 \cdot 0,5 \approx 3 - 0,31 \approx 2,69 V \] Agora, analisando as alternativas: a) 0,6 A; 3,3 V b) 0,6 A; 2,7 V c) 1,0 A; 2,5 V d) 1,0 A; 3,5 V e) 1,5 A; 3,75 V A corrente calculada é aproximadamente 0,62 A e a tensão nos terminais do gerador de 3 V é aproximadamente 2,69 V. A alternativa que mais se aproxima desses valores é a b) 0,6 A; 2,7 V.

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