MAPA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II - 52_2026

 

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QUESTÃO 1

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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.
 

​Figura 1 - Circuito de duas malhas

Fonte: adaptada de: Halliday, Resnick e Walker (2016).

Fontes: adaptações de: GUIMARÃES, J. O. de S. Física geral e experimental II. Maringá: UniCesumar, 2019.
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. Volume 3: Eletromagnetismo. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016.

Utilizando as Leis das correntes de Kirchhoff, faça o que se pede:

a) Monte as equações utilizando a regra dos nós com relação a i₁, i₂ e i₃.
b) Monte as equações das malhas: da esquerda (abda) e da direita (bcdb).
c) Encontre os valores das correntes i₁, i₂ e i₃.
d) Qual a diferença de potencial do ponto “a” até o ponto “d” (V_a-V_d)?
e) Os sentidos das correntes no esquema da Figura 1 estão corretos? Por quê?
f) Na Figura 1 temos duas malhas, com ε₁ e ε₂. Esses elementos neste circuito são duas fontes? Ou um está como fonte e o outro está como receptor? Qual seria a fonte e qual seria o receptor? Justifique sua resposta.