Em um circuito, um resistor de 10 Ω está associado em paral...
Em um circuito, um resistor de 10 Ω está associado em paralelo com um conjunto de três resistências associadas em série, cujos valores são 1 Ω , 3 Ω e 4 Ω . Sabendo-se que a corrente através do resistor de 10 Ω é igual a 2 A, a tensão, em V, sobre o resistor de 3Ω é igual a:
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Tema Central da Questão:
Esta questão aborda conceitos fundamentais de circuitos elétricos, especificamente a combinação de resistores em paralelo e em série. Esse é um tema recorrente em concursos públicos para a área de eletricidade, pois envolve compreensão de como a tensão e a corrente se distribuem em diferentes configurações de circuitos.
Resumo Teórico:
Em circuitos elétricos, resistores em série possuem a mesma corrente fluindo através deles, mas a tensão é dividida proporcionalmente às suas resistências. A resistência total de resistores em série é a soma das resistências individuais.
Já em resistores em paralelo, a tensão é a mesma através de cada resistor, mas a corrente é dividida. A resistência equivalente pode ser calculada pela fórmula inversa:
1/R_eq = 1/R₁ + 1/R₂ + ... + 1/R_n.
Justificação da Alternativa Correta (C - 7,5 V):
Na questão, temos um resistor de 10 Ω em paralelo com um conjunto de resistores em série (1 Ω, 3 Ω e 4 Ω). A corrente no resistor de 10 Ω é 2 A, portanto, podemos calcular a tensão em seus terminais usando a Lei de Ohm:
V = I * R = 2 A * 10 Ω = 20 V.
Como resistores em paralelo têm a mesma tensão, a tensão sobre o conjunto de resistores em série também é de 20 V.
Para saber a tensão sobre o resistor de 3 Ω, primeiro calculamos a resistência total do conjunto em série:
R_total = 1 Ω + 3 Ω + 4 Ω = 8 Ω.
A corrente através desses resistores em série é:
I = V / R_total = 20 V / 8 Ω = 2,5 A.
Finalmente, a tensão sobre o resistor de 3 Ω é:
V = I * R = 2,5 A * 3 Ω = 7,5 V.
A alternativa correta é, portanto, a C - 7,5 V.
Análise das Alternativas Incorretas:
A - 2,5 V: Esta alternativa poderia ser confundida com a corrente no circuito em série, mas não representa a tensão no resistor de 3 Ω.
B - 3 V: Esta alternativa não leva em consideração a corrente correta através do resistor de 3 Ω.
D - 20 V: Esta é a tensão total sobre o circuito em paralelo, não apenas no resistor de 3 Ω.
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