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O arranjo experimental representado na figura é formado por uma fonte de tensão F, um amperímetro A, um voltímetro V, três resistores, 1 2R , R ...

O arranjo experimental representado na figura é formado por uma fonte de tensão F, um amperímetro A, um voltímetro V, três resistores, 1 2R , R e 3R , de resistências iguais, e fios de ligação. Quando o amperímetro mede uma corrente de 2 A, e o voltímetro, uma tensão de 6 V, a potência dissipada em 2R é igual a

a) 4 W
b) 6 W
c) 12 W
d) 18 W
e) 24 W

Essa pergunta também está no material:

ELETRODINÂMICA LISTA 3 - Aulas 3 e 4 - Leis de Ohm e Associação de Resistores - Plataforma FINAL
19 pág.

💡 1 Resposta

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Podemos utilizar a Lei de Ohm e a Lei de Joule para resolver esse problema. A Lei de Ohm nos diz que a corrente elétrica que passa por um resistor é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional à resistência do resistor. Ou seja, I = V/R. Já a Lei de Joule nos diz que a potência dissipada em um resistor é diretamente proporcional ao quadrado da corrente elétrica que passa por ele e à sua resistência. Ou seja, P = I^2 * R. No circuito apresentado, temos que a corrente elétrica que passa pelo resistor 2R é igual à corrente elétrica que passa pelo resistor R, pois eles estão em série. Além disso, a corrente elétrica total que sai da fonte é igual à soma das correntes elétricas que passam pelos resistores 2R, R e 3R, pois eles estão em paralelo. Podemos então utilizar a Lei de Ohm para encontrar a resistência equivalente do circuito em paralelo, que é dada por: 1/Req = 1/R2R + 1/R + 1/R3R 1/Req = 1/2R + 1/R + 1/3R 1/Req = (3 + 6 + 2)/6R 1/Req = 11/6R Req = 6R/11 A corrente elétrica total que sai da fonte é dada por: I = V/Req I = 6/ (6R/11) I = 11/6 A Sabemos que a corrente elétrica que passa pelo resistor 2R é igual à corrente elétrica que passa pelo resistor R, que é igual a 11/6 A. Podemos então utilizar a Lei de Joule para encontrar a potência dissipada no resistor 2R: P = I^2 * R P = (11/6)^2 * 2R P = 121/54 * 2R P = 22/9 * R P = 2.44R Substituindo R por seu valor, temos: P = 2.44 * R = 2.44 * 2R = 4.88R Portanto, a potência dissipada em 2R é igual a 4.88 vezes a potência dissipada em R. Sabemos que a potência total dissipada no circuito é dada por: Ptotal = V * I Ptotal = 6 * 11/6 Ptotal = 11 W Podemos então utilizar a Lei de Joule para encontrar a potência dissipada em R: Ptotal = PR + P2R + P3R 11 = PR + 4.88R + 9R 11 = 14.88R R = 11/14.88 R = 0.739 ohms Podemos então encontrar a potência dissipada em 2R: P2R = 2.44 * 2R P2R = 2.44 * 2 * 0.739 P2R = 3.61 W Portanto, a alternativa correta é a letra A) 4 W.

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