Question

determine:
A) A corrente elétrica no gerador.
B) A indicação dos voltímetros V1 e V2 considerados ideais.

Answer 1

A) A corrente elétrica que passa no gerador e a mesma que passa em todo o circuito. Como as resistências $r$ e $R$ estão associadas em série, a resistência equivalente é:

$R_\textrm{eq} = r + R = 2 \; \Omega + 100 \;\Omega = 102 \;\Omega.$

Aplicando então a lei de Ohm, temos:

$\mathcal{E} = R_\textrm{eq} I \iff I = \dfrac{\mathcal{E}}{R_\textrm{eq}} = \dfrac{204\textrm{ V}}{102\;\Omega} = 2\textrm{ A}.$

B) A queda de tensão medida por $V_1$ é dada pela aplicação da lei de Ohm:

$V_1 = \mathcal{E} - rI = 204\textrm{ V} - 2\;\Omega \times 2\textrm{ A} = 204\textrm{ V} - 4\textrm{ V} = 200\textrm{ V}.$

A queda de tensão medida por $V_2$ é, pelo mesmo princípio:

$V_2 = -RI = -100\;\Omega \times 2\textrm{ A} = -200\textrm{ V}.$

Note que os sinais de $V_1$ e $V_2$ são convencionais e podem ser alterados invertendo as posições dos terminais dos voltímetros. Note ainda que:

$V_1 = -V_2 \iff V_1 + V_2 = 0,$

tal como é exigido pelas leis de Kirchhoff para a tensões.

As respostas podem ser confirmadas no simulador de circuitos apresentado na imagem.