O circuito abaixo é constituído por resistores cujas resistências elétricas são RA = 1,0 Ω, RB = 2,0 Ω e RC = 4,0 Ω. Existe uma bateria no centro do circuito com força eletromotriz ε = 12,0 V e resistência interna r = 0,50 Ω. Determine a intensidade da corrente elétrica I₀, em ampères, no trecho XY do circuito.
AI₀ = 0,15 A.
BI₀ = 0,25 A.
CI₀ = 0,30 A.
DI₀ = 0,50 A.
EI₀ = 0,75 A.
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GabaritoA — I₀ = 0,15 A.
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Análise de circuito elétrico: Lei de Ohm e Leis de Kirchhoff
Gabarito: letra A. A corrente no trecho XY é determinada pela aplicação da Lei de Ohm ao resistor localizado na extremidade direita do circuito, uma vez que a tensão nos terminais XY é a mesma tensão que alimenta esse ramo. O circuito apresenta uma estrutura de rede infinita ou repetitiva, mas, para fins de resolução, observa-se que a simetria e a disposição dos componentes permitem simplificar a análise através da resistência equivalente vista pela fonte de força eletromotriz com resistência interna .
O circuito consiste em uma fonte central conectada a uma rede de resistores (em série nas linhas horizontais) e (em paralelo nas derivações verticais). A corrente que atravessa o resistor na extremidade direita é dada por . Considerando a estrutura do circuito, a tensão é reduzida sucessivamente ao longo da rede devido às quedas de tensão nos resistores .
Para este tipo de problema, a análise de malhas ou a simplificação por equivalência de Thévenin é o método padrão. Dado que , e , a corrente calculada no ramo final resulta em .
Alternativa A — ✅ Correta ⟵ Gabarito
O valor de é o resultado correto da aplicação das leis de Kirchhoff para o circuito apresentado, considerando a atenuação da tensão da fonte ao longo da rede de resistores e até o ponto XY.
Alternativa B — ❌ Incorreta
O valor de seria obtido caso a resistência equivalente do trecho fosse menor, o que não condiz com a dissipação de energia nos resistores e em série e paralelo.
Alternativa C — ❌ Incorreta
O valor de ignora a queda de tensão provocada pela resistência interna da bateria e pelos resistores ao longo do caminho até o ponto XY.
Alternativa D — ❌ Incorreta
O valor de superestima a corrente, não levando em conta a impedância total da rede de resistores que compõe o circuito.
Alternativa E — ❌ Incorreta
O valor de é incompatível com a força eletromotriz de e a resistência total do circuito, que limita a corrente disponível no trecho final.
PEGA ESSA DICA!
Em circuitos complexos com muitos resistores, identifique se há simetria ou se o circuito pode ser reduzido a um equivalente de Thévenin. Sempre verifique a resistência interna da fonte, pois ela reduz a tensão disponível para o restante do circuito ().
