Problema de Eletricidade AR 05 CET EAN

Considere o circuito da figura 1:


Fig. 1

Calcule:

A corrente em cada uma das resistências;
O valor da tensão aos terminais de R4;
O valor da tensão aos terminais de R3;
A potência dissipada em R5;
A energia consumida pelo circuito numa hora.

Resolução:

Para determinar a corrente que passa em R1, precisamos conhecer primeiro a resistência total do circuito.

Fazemos o paralelo R5 com R6 e obtemos 8 KOhm;
Somamos a resistência R4 e ficamos com 10 KOhm;
O valor achado anteriormente está em paralelo com R2 + R3 (1 K+1.5 K= 2.5 KOhm). Fazendo o paralelo de 10 KOhm com 2.5 KOhm ficamos com 2 KOhm;
Somamos o valor de R1, que está em série e obtemos a resistência total do circuito: 2400 Ohm ou 2.4 KOhm;
Podemos agora calcular a corrente total no circuito (a mesma que passa em R1) usando a lei de ohm. I=U/R. Então IR1 = Itotal = 12 / 2400 = 0,005A ou 5 mA.

Para determinar a corrente que passa em R2 e R3 (IR2=IR3 pois estão em série) precisamos conhecer a tensão presente entre os pontos C e B.

UCB = U-R1*IR1 = 12-400*0,005 = 12-2=10V;
Agora podemos calcular IR2 e IR3 = UCB/(R2+R3) = 10/2500 = 4 mA.

Para conhecer a corrente que passa em R4, voltamos a usar a lei de Ohm. Como sabemos que VCB=10V e já calculamos o valor da resistência nesse ramo (R4+R5//R6) então IR4=VCB/(R4+(R5//R6)) ou seja IR4=10/10 000 = 1 mA.

Falta conhecer a corrente em R5 e R6. Para tal precisamos conhecer a tensão aos seus terminais que é igual a UCB-UR4.

UCB é conhecida (10V);
UR4=R4*IR4= 2000*0.001=2V;
UR5 = UR6 =UCB-UR4= 10-2=8V;
IR5 = UR5/R5 = 8/16000 = 500uA;
IR6 = UR6/R6 = 8/16000 = 500uA.

2. UR4=R4*IR4= 2000*0.001=2V.

3. UR3=R3*IR3= 1500*0.004=6V.

4. Potência em R5 = UR5 * IR5 = 8 * 0,0005 = 4 mW;

5. A energia é a potência * tempo. Temos o tempo, (1h) falta-nos calcular a potência do circuito. Como sabemos U e I, facilmente calculamos P = U * I = 12 * 0.005 = 0.06 W. Podemos assim dizer que numa hora o circuito consumiu uma energia de 0.06 Wh ou 216 J

Nota: os resultados foram conferidos num simulador, sendo os resultados mostrados na tabela ilustrada na figura 2.

Fig.2

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