Exercício resolvido Lei de kirchhoff

Exercício resolvido de física que envolve os conceitos de circuito elétrico, as leis de Kirchhoff e a lei de Ohm.
(Exercício) Dois resistores de resistência R1 = 5 Ω e R2 = 10 Ω são associados em série fazendo parte de um circuito elétrico. A tensão U1 medida nos terminais de R1 é igual a 100V. Nessas condições, determine a corrente que passa por R2 e a tensão em seus terminais.

Resolução do exercício

É importante começarmos a resolução de exercícios sempre com uma boa interpretação e fazer um esboço vai ajudar a conferir esse trabalho interpretativo.
No esboço colocamos os resistores em série, dos dados fornecidos e também o as variáveis que o exercício nos pede para calcular.
A partir dessa primeira análise entendemos que precisamos calcular a tensão no segundo resistor e também a corrente elétrica que atravessa o circuito.
Para resolver esse exercício é importante entender os conceitos envolvidos:
1ª Lei de Kirchhoff (Lei das Correntes ou Leis dos Nós)
Em um nó, a soma das correntes elétricas que entram é igual à soma das correntes que saem.
2ª Lei de Kirchhoff (Lei das Tensões ou Lei das Malhas)
A soma algébrica da d.d.p (Diferença de Potencial) em um percurso fechado é nula.
Lei de Ohm
Ao percorrer um resistor (R) a corrente elétrica (i) é diretamente proporcional à tensão (U).
U = R. i
Simplificando: A corrente elétrica que atravessa um circuito em série é a mesma em qualquer um dos resistores (ela não se divide), logo, se calcularmos o valor da corrente no primeiro resistor será o mesmo valor no segundo resistor. Podemos usar a lei de Ohm para calcular essa corrente:
U1 = R1. i
100 = 5 . i
i = 20A
Esse é o valor da corrente elétrica que atravessa todo o circuito. Agora podemos usar novamente a lei de Ohm para calcular o valor da tensão elétrica no segundo resistor.
U2 = R2. i
U2 = 10. 20
U2 = 200 V
Sendo assim, no segundo resistor a tensão elétrica é igual a U2 = 200 V e a corrente elétrica é i = 20A.

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