Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

Um circuito apresenta na sua composição três fontes associadas: E1, E2 e E3 em série. A tensão de cada fonte é 9 V. Para que a corrente elétrica no ramo central do circuito seja nula, qual tensão a fonte E3 deve ter, em volts?

Um circuito apresenta na sua composição três fontes associadas: E1, E2 e E3 em série. A tensão de cada fonte é 9 V. Para que a corrente elétrica no ramo central do circuito seja nula, qual tensão a fonte E3 deve ter, em volts?

  1. 27 V
  2. 18 V
  3. 36 V
  4. 9 V
  5. 12 V

Resolução completa

Explicação passo a passo

B
Alternativa B

Alternativa B - 18 V

Análise da Questão

Esta questão envolve circuitos elétricos com múltiplas fontes de tensão em série. Vamos analisar passo a passo.

Conceitos Fundamentais

Para que a corrente em um ramo específico seja nula, o circuito precisa estar em condição de equilíbrio. Isso ocorre quando as tensões se equilibram mutuamente.

Condição para corrente nula:
I_{central} = 0 \Rightarrow \sum V = 0

Dados do Problema

VariávelValor
Tensão de cada fonte conhecida9 V
Número de fontes E1 e E22 fontes
Fonte desconhecidaE3
Corrente no ramo central0 A (equilíbrio)

Desenvolvimento do Cálculo

  1. Fontes E1 e E2: Ambas têm tensão de 9 V
    V_{E1} = 9\text{ V}, \quad V_{E2} = 9\text{ V}
  2. Tensão combinada das fontes conhecidas:
    V_{total\_conhecido} = V_{E1} + V_{E2} = 9\text{ V} + 9\text{ V} = 18\text{ V}
  3. Para equilíbrio (corrente nula):
    A fonte E3 deve compensar a soma das outras duas fontes:
    V_{E3} = V_{E1} + V_{E2} = 18\text{ V}

Análise das Alternativas

AlternativaValorAnálise
A27 VSoma de 3 fontes × 9V - incorreto
B18 VSoma de E1 + E2 = 9+9 ✓ CORRETO
C36 VMuito alto - não corresponde ao equilíbrio
D9 VApenas uma fonte - não equilibra
E12 VNão corresponde à soma conhecida

Conclusão

Para que a corrente no ramo central seja nula, o circuito deve estar em equilíbrio de tensões. Como E1 e E2 contribuem com 9V cada, a fonte E3 deve ter 18V para equilibrar o sistema.

Resposta correta: Alternativa B (18 V)

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