A resistência equivalente do circuito representado acima, entre os pontos A e B, em ohms, é, aproximadamente,

Questão

A resistência equivalente do circuito representado acima, entre os pontos A e B, em ohms, é, aproximadamente,

Imagem 1

Diagrama de circuito elétrico entre os terminais A e B (B aterrado), contendo resistores de 1 Ω e uma fonte dependente de corrente no ramo superior com valor 3V0 [A] (seta para a esquerda). Há um resistor de 1 Ω entre A e um nó central esquerdo; entre esse nó e o nó direito há um resistor de 1 Ω em paralelo com a fonte dependente; há um resistor de 1 Ω do nó central esquerdo ao nó inferior (terra/B) e um resistor de 1 Ω do nó direito ao nó inferior. A tensão V0 [V] é indicada no ramo vertical direito (seta para cima) como a tensão do nó direito em relação ao nó inferior.

Alternativas

A) 1,5

B) 1,6

78%

C) 1,8

D) 2,0

E) 2,1

Explicação

Considere BB como terra. Seja VAV_A a tensão aplicada no terminal AA, V1V_1 a tensão no nó central esquerdo e V2V_2 a tensão no nó direito. Como V0V_0 é a tensão no ramo vertical direito, então V0=V2V_0=V_2.

Há quatro resistores de 1Ω1\,\Omega e uma fonte de corrente dependente entre os nós V2V_2 e V1V_1 com valor 3V0=3V23V_0=3V_2 A, com seta para a esquerda (corrente de V2V_2 para V1V_1).

Equações nodais:

No nó V1V_1: V1VA1+V101+V1V213V2=0\frac{V_1-V_A}{1}+\frac{V_1-0}{1}+\frac{V_1-V_2}{1}-3V_2=0 3V1VA4V2=0        3V1=VA+4V23V_1 - V_A -4V_2=0 \;\;\Rightarrow\;\; 3V_1=V_A+4V_2

No nó V2V_2: V201+V2V11+3V2=0\frac{V_2-0}{1}+\frac{V_2-V_1}{1}+3V_2=0 5V2V1=0        V1=5V25V_2 - V_1=0 \;\;\Rightarrow\;\; V_1=5V_2

Substituindo V1=5V2V_1=5V_2 em 3V1=VA+4V23V_1=V_A+4V_2: 3(5V2)=VA+4V215V2=VA+4V211V2=VA3(5V_2)=V_A+4V_2 \Rightarrow 15V_2=V_A+4V_2 \Rightarrow 11V_2=V_A V2=VA11,V1=5V2=5VA11V_2=\frac{V_A}{11},\quad V_1=5V_2=\frac{5V_A}{11}

A corrente de entrada em AA (único ramo é o resistor de 1Ω1\,\Omega até V1V_1): Iin=VAV11=VA5VA11=6VA11I_{in}=\frac{V_A-V_1}{1}=V_A-\frac{5V_A}{11}=\frac{6V_A}{11}

Logo, a resistência equivalente é Req=VAIin=VA6VA/11=1161,83ΩR_{eq}=\frac{V_A}{I_{in}}=\frac{V_A}{6V_A/11}=\frac{11}{6}\approx 1{,}83\,\Omega

Entre as alternativas, o valor mais próximo é 1,8Ω1{,}8\,\Omega.

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