Questão 16 - UFRGS - 2020

No circuito da figura abaixo, todas as fontes de tensão são ideais e de 10 V, e todos os resistores são de 4Ω .  

Quando a chave C for fechada, a potência, em W, dissipada no resistor R, será de

(A) 1. 

(B) 2. 

(C) 3. 

(D) 4. 

(E) 5.

Resolução:

Inicialmente queremos que determinar a potência dissipada no resistor R, como ele está em série com o restante do circuito, devemos encontrar a corrente elétrica que passa por ele e utilizar a relação entre estas três grandezas físicas (potência, resistência e corrente elétrica).

Vamos dar nomes aos componentes do circuito:

Considerando o circuito como uma associação mista de resistores e em série de baterias. Observando o arranjo paralelo à direita do circuito, podemos determinar a resistência equivalente R_A do ramo em paralelo, lembrando que o valor de cada resistor é o mesmo em todo o circuito

Utilizando agora o fato que a soma de cada tensão e força eletromotriz do circuito deve dar zero, podemos determinar a corrente

Observe que as baterias 1 e 3 estão com os polos no mesmo sentido, enquanto a bateria 2 está com a polarização invertida, utilizamos aqui o sentido convencional da corrente, do positivo para o negativo.

Agora, utilizando a corrente encontrada  podemos finalmente determinar a potência dissipada no resistor R:

Resposta: 

Item (D)

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