Fisica3 (Eletromagnetismo)

162 CAPÍTULO 27
Explicitando a corrente, obtemos
. %
1=---.
R + r
(27-4)
Observe que a Eq. 27-4 se reduz à Eq. 27-2 se a fonte for ideal, ou seja, ser= O.
A Fig. 27-4b mostra graficamente as variações de potencial elétrico ao longo
do circuito. (Para estabelecer uma ligação mais direta da Fig. 27-4b com o circuito
fechado da Fig. 27-4a, imagine o gráfico desenhado sobre a superfície lateral de um
cilindro, com o ponto a da esquerda coincidindo com o ponto a da direita.) Observe
que percorrer o circuito é como passear em uma montanha e voltar ao ponto de partida;
na chegada, você se encontra na mesma altitude em que estava quando partiu.
Neste livro, quando não dissermos explicitamente que uma fonte é real, o leitor
pode supor que se trata de uma fonte ideal, ou seja, que a resistência interna da
fonte pode ser desprezada.
Resistências em Série
A Fig. 27-Sa mostra três resistências ligadas em série a uma fonte ideal de força
eletromotriz~- Esta descrição pouco tem a ver com o modo como as resistências são
desenhadas. A expressão "em série" significa apenas que as resistências são ligadas
uma após a outra e que uma diferença de potencial V é aplicada às extremidades da
ligação. Na Fig. 27-Sa, as resistências estão ligadas uma após a outra entre os pontos
a e b e uma diferença de potencial entre os pontos a e b é mantida por uma fonte.
As diferenças de potencial entre os terminais de cada resistência produzem a mesma
corrente i em todas as resistências. De modo geral,
ú
a
(a)
b
a
(b)
-i
Ri
R3
----,...-
1
R2
!i
Resistores em
série e o resistor
equivalente são
atravessados pela
mesma corrente.
Figura 27-5 (a) Três resistores
ligados em série entre os pontos a e
b. (b) Circuito equivalente, com os
três resistores substituídos por uma
resistência equivalente R 0
w
Quando uma diferença de potencial V é aplicada a resistências ligadas em série, a
corrente i é a mesma em todas as resistências e a soma das diferenças de potencial das
resistências é igual à diferença de potencial aplicada V.
Observe que as cargas que atravessam resistências ligadas em série têm um único
caminho possível. Se existe mais de um caminho, as resistências não estão ligadas
em série.
Resistências ligadas em série podem ser substituídas por uma resistência equivalente
R 0 q percorrida pela mesma corrente i e com a mesma diferença de potencial total V que
as resistências originais.
A Fig. 27-Sb mostra a resistência equivalente Req das três resistências da Fig.
27-Sa.
Para determinar o valor da resistência Req da Fig. 27-Sb, aplicamos a regra das
malhas aos dois circuitos. Na Fig. 27-Sa, começando no ponto a e percorrendo o
circuito no sentido horário, temos:
ou
% - iR 1 - iR 2 - iR 3 = O,
%
i= - ---- -
R, + R 2 + R 3
(27-5)
Na Fig. 27-Sb, com as três resistências substituídas por uma resistência equivalente
Req, encontramos:
ou
% - iReq = O,
%
i=--.
R eq
(27-6)