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Cinco resistores de mesma resistência R estão conectados à bateria ideal E de um automóvel, conforme mostra o esquema:
Inicialmente, a bateria fornece ao circuito uma potência PI. Ao estabelecer um curto-circuito entre os pontos M e N, a potência fornecida é igual a PF. A razão PFP1 é dada por:
- A)
- B)
- C) 1
- D)
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Resposta:
A alternativa correta é letra D
Para calcular essa razão de potências, devemos entender primeiro como a corrente vai passar por esse circuito em cada configuração.
No primeiro momento, em que não há curto, a corrente vai passar pelo resistor 1, e depois vai se dividir, passando cada parte em cada resistor em paralelo. E depois vai se juntar, passando no resistor 5.
Podemos assim calcular PI = U2/Req
Para os 3 resistores que estão em paralelo temos:
1/Req1 = 1/R + 1/R + 1/R = 3/R => Req1 = R/3
Para o circuito completo temos:
Req = R + Req1 + R = 2R + R/3 = 7R/3
Ou seja, PI = U2/7R/3 = 3U2/7R
Agora, para o circuito que está em curto:
No primeiro momento a corrente vai passar pelo resistor 1, vai percorrer o caminho MN, SEM PASSAR POR NENHUM RESISTOR QUE ESTÁ EM PARALELO, e por fim passar pelo resistor 5.
É possível entender que não se passa corrente nesses resistores que estão em paralelo, fazendo um resistor equivalente, consequentemente não haverá corrente ali, já que o curto vai tornar a ddp igual em dois pontos distintos, anulando os resistores que estão naquele caminho.
Por fim, para calcular a potência temos:
PF = U2/(R + R) = U2/2R
Logo, a razão é:
PF/PI = (U2/2R)/( 3U2/7R) = 7/6
O que implica que a resposta é a D)
No primeiro momento, em que não há curto, a corrente vai passar pelo resistor 1, e depois vai se dividir, passando cada parte em cada resistor em paralelo. E depois vai se juntar, passando no resistor 5.
Podemos assim calcular PI = U2/Req
Para os 3 resistores que estão em paralelo temos:
1/Req1 = 1/R + 1/R + 1/R = 3/R => Req1 = R/3
Para o circuito completo temos:
Req = R + Req1 + R = 2R + R/3 = 7R/3
Ou seja, PI = U2/7R/3 = 3U2/7R
Agora, para o circuito que está em curto:
No primeiro momento a corrente vai passar pelo resistor 1, vai percorrer o caminho MN, SEM PASSAR POR NENHUM RESISTOR QUE ESTÁ EM PARALELO, e por fim passar pelo resistor 5.
É possível entender que não se passa corrente nesses resistores que estão em paralelo, fazendo um resistor equivalente, consequentemente não haverá corrente ali, já que o curto vai tornar a ddp igual em dois pontos distintos, anulando os resistores que estão naquele caminho.
Por fim, para calcular a potência temos:
PF = U2/(R + R) = U2/2R
Logo, a razão é:
PF/PI = (U2/2R)/( 3U2/7R) = 7/6
O que implica que a resposta é a D)
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