Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

Um circuito apresenta na sua composição três fontes associadas: E1, E2 e E3 em série. A tensão é de 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 é de 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. 18 V.
  4. 36 V.
  5. 0 V.
  6. 12 V.

Resolução completa

Explicação passo a passo

B
Alternativa B

Alternativa B - 18 V

Introdução ao Problema

A questão trata de um circuito elétrico com três fontes de tensão (E_1, E_2 e E_3). O objetivo é encontrar o valor da tensão de E_3 necessário para que a corrente em um ramo específico seja zero.

É importante notar que o enunciado apresenta algumas ambiguidades textuais comuns em transcrições de questões de imagem. Para resolver, precisamos inferir os valores com base nas opções e na física do circuito.

Análise Didática

  1. Interpretação dos Valores:
    A frase "A tensão é das fontes é 9 V" sugere que cada uma das fontes individuais possui uma força eletromotriz (tensão) de 9 V. Portanto:
    E_1 = 9 \text{ V}
    E_2 = 9 \text{ V}
  2. Condição de Corrente Nula:
    Quando a corrente elétrica em um ramo é nula, isso indica que não há diferença de potencial efetiva impulsionando cargas através daquele trecho. Em termos práticos, as tensões aplicadas no circuito estão equilibradas.

Se E_1 e E_2 estão associados de forma a somar suas tensões (configuração típica onde se busca equilibrar com uma terceira fonte), a tensão total resultante desses dois elementos é:
E_{total} = E_1 + E_2
E_{total} = 9 \text{ V} + 9 \text{ V} = 18 \text{ V}

  1. Cálculo de E_3:
    Para que a corrente no ramo central seja zero, a tensão da fonte E_3 deve ser exatamente igual à tensão total imposta pelos outros ramos ou fontes, criando um estado de equilíbrio.
    E_3 = 18 \text{ V}

Conclusão

Baseado na soma das tensões das fontes conhecidas (9 V cada) e na necessidade de equilíbrio para anular a corrente, a tensão de E_3 deve ser 18 V.

Alternativa B.

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