Método das Tensões de Nó (passos 1-4)

RKA2G - Neste vídeo, vamos aplicar o método do nó para a voltagem para determinar a voltagem e as correntes de um circuito, de uma maneira que nós vamos fazer através de cinco passos. Vou colocar os cinco passos para solucionar o problema. O primeiro passo é determinarmos o nó de referência. Por exemplo, pode ser este aqui. E nós podemos estabelecer isto como sendo o terra. A simbolização de terra pode ser desta forma. Aqui nós representamos o terra. Acho que desta forma representamos um terra, também. Desta forma também representamos um terra e desta forma, também. A primeira coisa que devemos fazer é ter um nó de referência, a partir do qual dizemos que ele tem um determinado valor. Neste caso, o valor é zero. Agora, qual seria o próximo passo? O passo 2? O passo 2 seria determinar as voltagens dos nós. Cadê os nós? Temos um nó aqui e outro nó que cobre toda esta região. Vamos chamar este aqui de nó "a" e este aqui de nó "b". E este grande aqui seria o nó "c", que abrange toda esta parte aqui de baixo. É como se você unisse, através de um elástico, toda esta parte de baixo. Vamos também dar nome às voltagens e aos resistores. Aqui, vamos supor que a gente tenha uma fonte de tensão de 15 volts. Aqui, vamos supor que a gente tenha uma fonte de corrente Iₛ de 3 miliamperes. Aqui nós temos R₁ (resistor 1), aqui nós temos resistor 2. O resistor 1, vamos supor que tenha 4 quiloohms e o resistor 2, vamos supor que tenha 2 quiloohms. Agora, qual é o segundo passo? O segundo passo é verificar a voltagem dos nós, dando nome à voltagem dos nós. Então, vamos colocar: "voltagem dos nós". Nós temos este nó "a". Vamos chamar aqui de "Va". Este nó "b" vamos chamar de "Vb". Nós temos três voltagens básicas: a voltagem que a gente está chamando de zero, que é o "Vc", a voltagem em "a", que nós estamos chamando de Va, antes de R₁ e a voltagem "b". Essas são as voltagens dos nós. Agora, qual seria o próximo passo? Determinar os nós mais fáceis. E aqui nós temos um nó que é bastante fácil, que é o Va. Porque Va, para o zero, que estamos estabelecendo aqui como zero, vale exatamente 15 volts. A diferença de potencial de zero mais 15 vai dar o potencial Va, portanto, Va vale 15 volts. Esse é um nó bem fácil de resolver. Já o nó "b" é mais complicado, uma vez que, aqui, nós temos a corrente que vamos chamar de corrente I1. Vamos chamar aqui a corrente de Ia. Vamos chamar a corrente aqui de Is. E a gente sabe que vale "s", porque tem uma fonte de corrente aqui, vai ser Is. E aqui, a nossa corrente vamos chamar de Ib. A voltagem "b" já não é tão simples. O quarto passo seria escrever as equações de Kirchhoff de acordo com as leis de corrente de Kirchhoff. Então, como é que seria? Nós temos aqui que "Ia" entra, sai "Is" e sai "Ib". Isso significa que Ia - Ib - Is tem que ser igual a zero. Ou seja, a corrente que entra, a soma das correntes que entram no nó, é igual à soma das correntes que saem do nó. E o último passo é resolver o problema. Vamos fazer no próximo vídeo. Solucionar o problema. O último passo seria resolver. Vamos escrever aqui o que é Ia. "Ia" é a corrente que passa em R₁. Seria Va - Vb sobre R₁. Então, temos aqui: Va - Vb sobre R₁. Isso é Ia. Menos... Quem é Ib? Ib é só ter o potencial "b", que é zero, Então, vai ser Vb sobre R₂. Vb sobre R₂. E menos Is, que é a corrente da fonte de corrente de 3 miliamperes. Isso é igual a zero. Portanto, no próximo vídeo, vamos solucionar esse problema. Vamos chegar à etapa 5. Chegamos à etapa 1, que é o nó de referência, colocamos aqui. Chegamos à etapa 2, da voltagem dos nós. A gente chamou aqui de Va, aqui de Vb... Determinar os nós mais fáceis. Este é um nó muito fácil, porque só existe uma diferença de potencial daqui para cá, então, resolvemos isso. Escrever as equações segundo a lei de Kirchhoff. No caso, as leis da corrente de Kirchhoff. Escrevemos isso e, no próximo vídeo, vamos resolver e dar o valor de todas essas correntes e o que falta de dados neste problema.