Cálculo de circuitos elétricos. Esquema, descrição

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A base para o cálculo de circuitos elétricos é a determinação da intensidade das correntes em seções individuais a uma determinada tensão e conhecida antecipadamente pela resistência de condutores individuais. Por exemplo, considere um circuito elétrico, como mostrado na Fig. 7.

Cálculo de circuitos elétricos
Arroz. 7. Circuito elétrico simples

Suponha que conheçamos a tensão total nas extremidades do circuito. As resistências R também são conhecidas.₁, R₂ ...R₆conectado a um circuito de resistores R₁, R₂ ...R₆ (a resistência do amperímetro não é levada em consideração). É necessário calcular a intensidade das correntes I₁, I₂, ... EU₆.

Antes de tudo, é necessário esclarecer quantas seções consecutivas uma determinada cadeia possui. Com base no esquema proposto, pode-se observar que existem três desses trechos, sendo que o segundo e o terceiro contêm ramais. Suponhamos que as resistências dessas seções R₁ R', R". Portanto, toda a resistência do circuito pode ser expressa como a soma das resistências das seções:

R=R₁ + R' + R"

onde R' é a resistência total dos resistores conectados em paralelo R₂, R₃ e R₄, a R" é a resistência total dos resistores conectados em paralelo R₅ e R.

Aplicando a lei da conexão paralela, pode-se calcular as resistências R' e R":

1/R' = 1/R₂ +1/R₃+1/R4

1/R" = 1/R₅ +1/R₆

Para determinar a intensidade da corrente em um circuito não ramificado usando a lei de Ohm, você precisa saber a resistência total do circuito em uma determinada tensão. Para fazer isso, use a fórmula:

Eu = U/R.

Do exposto, podemos deduzir que I = I₁.

Mas para determinar a intensidade da corrente em ramificações individuais, você deve primeiro calcular a tensão em seções individuais dos circuitos em série. Novamente, usando a lei de Ohm, podemos escrever:

U₁ = RI₁; você₂ =IV'; você₃ =IR".

Agora, conhecendo a tensão em seções individuais, você pode determinar a intensidade da corrente em ramificações individuais:

I₂ =U₂/R₂; Eu₃ =U/R₃; Eu₄ =U₂/R₄; Eu₅ =U₃/R5; EU₆ =U₃/R₆.

Há momentos em que você precisa calcular a resistência de seções individuais do circuito a partir das tensões, correntes e resistências já conhecidas de outras seções, bem como determinar a tensão desejada a partir das resistências e correntes fornecidas.

O método de cálculo dos circuitos elétricos é sempre o mesmo e se baseia na lei de Ohm.

Autor: Smirnova L.N.

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Um exemplo típico é a história recente de uma proteína chamada fator de diferenciação tecidual 11 (GDF-11). Não muito tempo atrás, ele se tornou outra "maçã do rejuvenescimento" molecular: experimentos mostraram que ele pode reverter algumas mudanças relacionadas à idade. Descobrimos isso em uma experiência incrível quando eles combinaram o sistema circulatório de dois camundongos, jovens e velhos. Descobriu-se que o sangue jovem tem um efeito benéfico no músculo cardíaco. Com a idade, as paredes do coração engrossam, o que prejudica seu trabalho, e o sangue jovem, pelo contrário, torna as paredes do músculo cardíaco mais finas. Quando eles tentaram descobrir que tipo de moléculas poderiam desempenhar um papel aqui, encontraram 13 candidatos em potencial, e entre eles - GDF-11. Eles verificaram - e descobriram que ele por si só tem um efeito rejuvenescedor no músculo cardíaco.

Além disso, o GDF-11 estimulou a neurogênese e o desenvolvimento vascular no cérebro de camundongos velhos e também contribuiu para a restauração da funcionalidade dos músculos esqueléticos normais. Os dados obtidos confundiram muitos, já que o quadro se mostrou extremamente contraditório. Por um lado, sabia-se que o GDF-11 é alto em animais jovens e muito baixo em animais velhos. Por outro lado, por muito tempo, apenas o fato de controlar a formação de receptores olfativos e receptores na medula espinhal era conhecido sobre suas funções. E, finalmente, o mais importante, em 2009, David Glass (David Glass), juntamente com colegas do Institute for Biomedical Research, descobriram que o mesmo GDF-11 inibe o crescimento muscular. Então eles não ficaram surpresos com isso - como é semelhante à proteína miostatina, que inibe a diferenciação muscular, eles esperavam o mesmo do GDF-11. Eu tive que me surpreender mais tarde, quando descobri que nos experimentos de outras pessoas ele mostra propriedades absolutamente opostas.

E então as propriedades do GDF-11 decidiram verificar novamente. A primeira coisa que conseguimos descobrir foi que até agora ele foi analisado por um método não muito específico: primeiro, tem duas formas, monomérica e dimérica (quando duas moléculas são combinadas em um módulo funcional), e segundo, como foi dito, é semelhante à miostatina. O método imunológico usado anteriormente não distinguia os monômeros GDF-11 dos dímeros (e a "colação" de suas moléculas pode afetar as funções das proteínas de maneira bastante forte), e às vezes a miostatina também foi apreendida. Ao desenvolver um método de análise mais preciso, os pesquisadores testaram como os níveis de proteína mudam com a idade. Em camundongos, seu nível era geralmente muito baixo para ser confiável, mas em ratos e humanos era bastante alto - e com a idade, a quantidade de GDF-11 certamente não diminui, mas até aumenta. Quando administrado em animais idosos, não ocorreu regeneração muscular. Além disso, os músculos se recuperaram mais lentamente após o dano - o que é lógico, se aceitarmos que o GDF-11 suprime em vez de estimular a regeneração. Os resultados completos dos experimentos foram publicados na revista Cell Metabolism.

Como pode ser que a mesma molécula se comporte de maneira tão diferente em mãos diferentes? A resposta óbvia é que algum grupo de pesquisa obteve os resultados errados. Mas é possível que ambos estejam certos. Então, Amy Wagers de Harvard, sob cuja liderança o trabalho foi feito com sangue jovem e velho (depois do qual todo mundo começou a falar sobre GDF-11 como um fator de rejuvenescimento), diz que se trata de diferentes formas de proteína, que - algumas de suas formas ainda diminuem com a idade. Além disso, o grupo Wagers e o grupo Glass usaram diferentes métodos para danificar os músculos: um por cardiotoxina, outro por resfriamento extremo. E pode ser que o efeito regenerativo do GDF-11 dependa da etiologia do dano. Finalmente, em certo sentido, não há contradição entre os dois trabalhos, pois ambos falam sobre o nível ideal de proteína necessária para manter a funcionalidade muscular. É só que alguns autores mostraram que esse nível não deve ser reduzido, enquanto outros - que esse nível não deve ser aumentado. E por último, o efeito rejuvenescedor do sangue jovem pode não ocorrer necessariamente apenas por causa do GDF-11; conseguiu contar até 13 potenciais candidatos para "maçãs rejuvenescedoras".

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