Cursos do Blog - Eletricidade

24ª aula
Lei de Pouillet.
Associação de geradores.
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Borges e Nicolau
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Considere o circuito constituído de um gerador ligado aos terminais de um resistor. Este circuito é percorrido por uma corrente somente e é denominado circuito simples.

A tensão elétrica entre os polos do  gerador (U = E – r.i) é igual à tensão elétrica no resistor (U = R.i). Portanto, podemos escrever:

E - r.i = R.i

E = (r + R).i

i = E/(r + R)

Esta fórmula que permite calcular a intensidade da corrente elétrica num circuito simples recebe o nome de Lei de Pouillet, em homenagem ao físico francês Claude Pouillet.
Se o gerador estiver ligado a uma associação de resistores, determina-se a resistência equivalente R_eq e, a seguir, aplica-se a Lei de Pouillet:

i = E/(r+R_eq)

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Se tivermos uma associação de geradores, determinamos a fem equivalente e, a seguir, aplicamos a lei de Pouillet. Exemplos:

1º)

i = 3E/(3r+R)

2º)
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 i = E/[(r/3)+R]

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Exercícios básicos

Exercício 1:
Considere o circuito abaixo. Determine as leituras do amperímetro e do voltímetro, considerados ideais.

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Exercício 2:
Determine a intensidade da corrente que atravessa o circuito simples esquematizado abaixo. Ao lado do circuito são representadas as curvas características do gerador e do resistor.

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Exercício 3:
Para o circuito esquematizado, determine as intensidades das correntes i, i₁ e i₂.

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Exercício 4: 
Determine a leitura do amperímetro ideal inserido no circuito, conforme indicado a seguir. 

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Exercício 5: 
Determine a leitura do amperímetro ideal inserido no circuito abaixo.

  
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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1:
(UEG-GO)
No circuito desenhado ao lado, têm-se duas pilhas de resistências internas r fornecendo corrente para três resistores idênticos R. Ao circuito estão ligados ainda um voltímetro V e um amperímetro A de resistências internas, respectivamente, muito alta e muito baixa.

O esquema que melhor representa o circuito descrito é:

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Revisão/Ex 2:
(UFPE)
No circuito da figura, a corrente através do amperímetro é igual a 3,5 A, quando a chave S está aberta. Desprezando as resistências internas do amperímetro e da bateria, calcule a corrente no amperímetro, em ampères, quando a chave estiver fechada.

A) 4,0
B) 6,0
C) 7,5
D) 8,0
E) 3,5

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Revisão/Ex 3:
(UESPI)
O circuito indicado na figura é composto por uma bateria ideal de força eletromotriz ε e cinco resistores ôhmicos idênticos, cada um deles de resistência elétrica R. Em tal situação, qual é a intensidade da corrente elétrica que atravessa a bateria ideal?

A) 3ε/(7R)
B) ε/(5R)
C) 3ε/(4R)
D) 4ε/(5R)
E) ε/R

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Revisão/Ex 4:
(UFPI)
Considere o circuito elétrico abaixo em que a chave S pode ser ligada em a ou b. As resistências dos resistores são: R₁ = 5,0 Ω e R₂ = 2,0 Ω. Com a chave S ligada na posição a, a corrente que percorre a parte esquerda do circuito é igual a 2,0 A; e com a chave S ligada na posição b, a corrente que percorre a parte direita do circuito é igual a 4,0 A. Utilizando esses dados, podemos afirmar que os valores da resistência interna e da força eletromotriz da bateria são, respectivamente:

A) 1,0 Ω e 12 V
B) 2,0 Ω e 24 V
C) 1,5 Ω e 6 V
D) 1,0 Ω e 6 V
E) 2,0 Ω e 12 V

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Revisão/Ex 5:
(UFAP)
No circuito elétrico, mostrado na figura a seguir, um eletricista lê em seu amperímetro, considerado ideal, uma corrente elétrica de intensidade 8 A, quando a chave ch está aberta. Quando a chave está fechada, o eletricista lê no amperímetro o valor de 9 A. Nestas condições, obtenha o(s) valor(es) numérico(s) associado(s) à(s) proposição(ões) VERDADEIRA(S).

(01) A resistência elétrica do resistor R₁ é 4 Ω.
(02) A diferença de potencial entre os pontos M e N é 32 V, com a chave aberta.
(04) A resistência elétrica do resistor R₂ é 4 Ω.
(08) A potência elétrica dissipada no resistor R₂ é 36 W, com a chave aberta.

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b
Desafio: 

Determine a leitura do amperímetro considerado ideal.
São dados: E = 14 V e R = 8,0 Ω

A resolução será publicada na próxima quarta-feira.

Resolução do desafio anterior: 

São dadas as curvas características de um gerador e de um resistor ligado ao gerador. Os fios de ligação têm resistência elétrica desprezível.

Determine:

a) a resistência elétrica do resistor;
b) a força eletromotriz E do gerador;
c) a resistência interna r do gerador. 

Resolução:
 

a) 
U = R.i => 12 = R.2,0 => R = 6,0 Ω

b) e c) 
U = E - r.i => 12 = E - r.2,0 (1)
icc = E/r => 5,0 = E/r => E = 5,0.r (2)

(2) em (1):

12 = 5,0.r - r.2,0
12 = 3,0.r => r = 4,0 Ω

De (2): E = 5,0.4,0 => E = 20 V