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Em algumas situações, o profissional precisa saber dimensionar as grandezas físicas de um circuito elétrico, tais como a corrente elétrica, resistência e potencial elétrico. Conhecer essas grandezas é crucial para a segurança, eficiência e funcionamento do circuito. Em algumas situações, quando nos deparamos com tensões contínuas e resistores, podemos realizar cálculos simplificando o circuito por partes, usando resistores equivalentes. Quando o circuito não pode ser simplificado usando resistores equivalentes, utilizamos a conservação da energia para análise, proposta pelo físico alemão Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887), que sistematizou duas leis que nos permitem resolver circuitos com várias malhas. Suponha que tenhamos um circuito elétrico de corrente contínua, como mostra a Figura 1, e os fios são de resistência desprezível. Ԑ1=10V e Ԑ2=5V, e temos os seguintes resistores: R1=5Ω, R2=5Ω e R3=10Ω.
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André Pestana

há 5 dias

Respostas

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há 5 dias

Para resolver um circuito com duas fontes de tensão (Ԑ1=10V e Ԑ2=5V) e resistores R1=5Ω, R2=5Ω e R3=10Ω, usando as Leis de Kirchhoff, siga os passos: 1. Identifique as malhas do circuito: Geralmente, com três resistores e duas fontes, temos duas malhas principais. 2. Defina as correntes nas malhas: Suponha correntes I1 e I2 circulando em cada malha, no sentido horário, por exemplo. 3. Aplique a Lei das Malhas (1ª Lei de Kirchhoff): Para cada malha, some as quedas de tensão e iguale à soma das fontes de tensão. - Malha 1: Ԑ1 - I1*R1 - (I1 - I2)*R3 = 0 - Malha 2: Ԑ2 - I2*R2 - (I2 - I1)*R3 = 0 4. Monte o sistema de equações: - 10 - 5*I1 - 10*(I1 - I2) = 0 → 10 - 5I1 - 10I1 + 10I2 = 0 → -15I1 + 10I2 = -10 - 5 - 5*I2 - 10*(I2 - I1) = 0 → 5 - 5I2 - 10I2 + 10I1 = 0 → 10I1 - 15I2 = -5 5. Resolva o sistema: Multiplique a primeira equação por 3 e a segunda por 2 para facilitar: - (1) -45I1 + 30I2 = -30 - (2) 20I1 - 30I2 = -10 Somando (1) e (2): (-45I1 + 20I1) + (30I2 - 30I2) = -30 - 10 → -25I1 = -40 → I1 = 1,6 A Substitua I1 na segunda equação: 10*(1,6) - 15I2 = -5 → 16 - 15I2 = -5 → -15I2 = -21 → I2 = 1,4 A 6. Interprete os resultados: - Corrente na malha 1 (I1) = 1,6 A - Corrente na malha 2 (I2) = 1,4 A 7. Calcule correntes nos resistores: - R1: I1 = 1,6 A - R2: I2 = 1,4 A - R3: Corrente = I1 - I2 = 0,2 A Esses valores permitem dimensionar as grandezas físicas do circuito para garantir segurança e eficiência.

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