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Determinar a potência dissipada em um circuito elétrico.

Determinar a potência dissipada em um circuito elétrico.

Mensagempor Sobreira » Sáb Out 05, 2013 16:34

Não estou conseguindo resolver esta questão abaixo (retirada de uma prova de concurso para engenheiro eletricista).
O enunciado fala que a equação matricial abaixo foi obtida através de uma análise de correntes de malha em um circuito, então a partir disso o exercício pede que seja calculada a potência total fornecida.

\begin{pmatrix} 6 & -4 \\ -4 & 6 \end{pmatrix} x \begin{pmatrix} I1\\ I2\end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 10\\ 5\end{pmatrix}.

Resolvendo pela regra de Cramer encontrei I1 = 4 ampéres e I2 = 3,5 ampéres (Quanto à resolução por Cramer não tenho dúvidas).

Realizei a multiplicação de matrizes para tentar visualizar mais fácil o problema, mas não me ajudou muito:

6I1-4I2=10

-4I1+6I2=5

A minha dúvida é:
Como que agora, a partir destas informações consigo determinar a potência fornecida ???
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Re: Determinar a potência dissipada em um circuito elétrico.

Mensagempor Bravim » Sáb Out 05, 2013 21:04

A minha solução seria diagonalizar :
\begin{pmatrix}
   6I1 & -4I2 &=10 \\ 
   0 & \frac{10}{3}I2 &= \frac{35}{3}
\end{pmatrix}
Daqui fica fácil ver que I1=4 e I2=3.5
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Re: Determinar a potência dissipada em um circuito elétrico.

Mensagempor Sobreira » Sáb Out 05, 2013 21:40

Ok. Eu tinha esquecido de falar. Essas correntes eu já tinha calculado pela regra de Cramer mesmo.
Sei que tenho as tensões, as correntes, mas a partir daí para calcular a potência total fornecida não consigo chegar no valor.
A partir daí como você faria para chegar no valor da potência total dissipada ??
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Re: Determinar a potência dissipada em um circuito elétrico.

Mensagempor Bravim » Sáb Out 05, 2013 22:23

Bem, só com a corrente elétrica é impossível calcular a Potência dissipada. Você vai precisar usar a fórmula P=U*i e i=U/R com algum dado que a mais como a tensão ou a resistência elétrica.
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Re: Determinar a potência dissipada em um circuito elétrico.

Mensagempor Sobreira » Dom Out 06, 2013 13:00

Então pessoal, consegui modelar o circuito a partir daquelas equações e aih está. Mas ainda há um problema, o exercício pede a potência total fornecida, o sentido das correntes estão corretos como pode ser visto nos amperímetros e conforme calculado anteriormente. Segundo a convenção passiva, se a corrente entrar pelo terminal negativo do elemento, este elemento estará fornecendo potência ao circuito, portanto a resposta seria 57.5 watts entretanto a resposta do gabarito é 22.5 Watts. E agora ???
Anexos
Circuito3.jpg
Circuito
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}