Física III ⇒ (FUVEST-SP) Resistores Tópico resolvido

[Natan]

No circuito esquematizado abaixo tem-se [tex3]R_1=180 \Omega,\, R_2=120 \Omega,\, r=100 \Omega,\, R_4=60 \Omega,\, R_5=240 \Omega.[/tex3] Sabendo que o amperímetro acusa corrente de 30mA responda:

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a) Qual é o valor da força eletromotriz fornecida pela fonte E?

b) Qual o valor da corrente que o amperímetro passa a registrar quando a chave k é fechada?

Dúvidas:

Resposta

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letra a)

estando a chave aberta não passará corrente no lado direito do circuito e portanto este pode ser ignorado. Daí a lei de Pouillet fornece [tex3]0,03=\frac{E}{100+300}\, \therefore\, E=12V[/tex3]

letra b)

Estando a chave fechada os dois lados do circuito estão em paralelo com [tex3]300 \Omega[/tex3] de cada lado, gerando uma resistência equivalente de [tex3]R=150 \Omega[/tex3] e assim usando novamente a lei de Pouillet temos [tex3]i=\frac{12}{100+150}=0,048A=48mA[/tex3] porém a resposta dá [tex3]24mA[/tex3] o que está errado?

Aproveitando a ocasião , se a questão não falar nada como eu identifico se aquela resistência que fica próximo ao que seria o gerador é a sua resistencia interna ou apenas uma resistencia comum? isto é, se temos mesmo um gerador ou não... e se tiver duas resistencias próximas a ele qual é a interna?

[roberto]

A corrente que você achou foi a corrente total do circuito: 0,048 A.
Porém a questão pede a corrente que passa pelo amperímetro!
A corrente que passa pelo amperímetro é a metade da corrente total, pois, como você mesmo disse, temos dois ramos em paralelo de mesma resitência (300 ohms). E a corrente se dividirá igualmente.

[Natan]

Ah é verdade roberto obrigado. E quanto a segunda pergunta minha?

[roberto]

Quanto a segunda pergunta, minha resposta é a seguinte: Se na questão não for dito nada sobre a "resistência interna" do gerador, não haverá como saber quem é essa resistência!!! Na verdade, para análise de circuitos, pouco importa saber quem é a resistência interna, tratam-se todas as resistências da mesma forma!
Nos livros de ensino médio, faz-se essa distinção apenas por razões didáticas! Aproveita-se para apresentar a lei de Pouillet, por exemplo!
É claro que na parte interna de um gerador ou bateria, existe uma resistência. Agora imagine que esse gerador (e sua resist. interna) esteja num circuito série com mais três outras resistências diferentes e queremos saber qual a corrente que circula no circuito! É só pegar a fem do gerador e dividirmos pelo somatório das 4 resistências ( independentemente de ser resist. interna ou externa).
Se você se interessou pelo assunto e quer se aprofundar um puco mais, sugiro que saia um pouco desse ambiente de livros de ensino médio e utilize uma bibliografia mais técnica! Em cursos de Engenharia Elétrica ou Eletrônica adotam-se livros de Eletricidade Básica que mostram como identificar geradores e receptores (pelo sentido da corrente). Exemplo: Se você tiver num mesmo circuito, 2 pilhas, e inverter uma delas, a que tiver menor ddp estará no circuito "consumindo corrente" ao inés de fornecendo...
Ou seja: Funcionará como um elemento passivo, ou uma carga para o circuito (será um receptor, e não gerador)

[Natan]

Entendi, obrigado de novo

[Diegooo]

Olá Natan;

a)Com a chave aberta não fluirá corrente pela malha direita, ou seja, não permite a passagem de corrente elétrica entre os seus ramos. Assim, não haverá passagem de corrente nesse caso, em nenhum dos dois resistores muito menos pelo trecho da chave pois a mesma está aberta. Se a corrente externa que passa no resistor R4 e R5 é nula, ou seja, [tex3]i=0[/tex3] . Não há d.d.p nos terminas do resistor. Pela equação evidenciamos isso;[tex3]V=R.i[/tex3] se [tex3]i=0[/tex3] então [tex3]V=0[/tex3].

Então a d.d.p entre os terminais dos resistores R4 e R5 é de zero Volts, mantendo o mesmo potencial antes e após cada um destes resistores.

Desse modo, concluímos que corrente só passará em parte do circuito, ou seja, pela malha esquerda. Assim basta encontrarmos a resistência equivalente a partir dos resistores presentes nesta malha:

Como R1, R2 e r estão em série temos que:


[tex3]R_{eq}=180+120+100 \therefore 400\Omega[/tex3]

Como [tex3]U=R\cdot i[/tex3] então [tex3]U=400 \cdot 30 \cdot 10^{-3}[/tex3]

[tex3]\boxed{U=12V}[/tex3]

b) Com a chave fechada a corrente elétrica fluirá também pela malha esquerda. Observe que a agora sim, haverá uma d.d.p entre os terminais do resistor R4 e R5.

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Lembre-se que de acordo com a lei dos nós, a soma das correntes que chegam a um nó, é igual à soma das
correntes que deixam o nó.

Agora basta aplicar a lei das malhas... Tente fazer isto!

Espero ter ajudado.