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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 93 da EEAR 2014

Exame de escolaridade · Física: Associação de resistores

— O circuito abaixo é composto de:

  • uma fonte de alimentação ideal que fornece uma diferença de potencial (ddp) igual a 120\text{ V},
  • um amperímetro ideal que indica uma intensidade de corrente elétrica igual a 0{,}5\text{ A},
  • três resistores \text{R}_1, \text{R}_2 e \text{R}_3, e
  • um voltímetro ideal.

Assinale a alternativa que mostra, corretamente, o valor da indicação do voltímetro, em volts, sabendo-se que \text{R}_1 e \text{R}_2 têm o mesmo valor de resistência elétrica, e \text{R}_3 = 40\ \Omega .

Esquema de circuito elétrico contendo uma fonte de tensão de 120 V, um amperímetro indicando 0,5 A, e três resistores em série, R1, R2 e R3 (40 Ω), com um voltímetro V ligado em paralelo aos resistores R2 e R3.

  1. A
    50
  2. B
    60
  3. C
    70
  4. D
    90
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Resolução comentada

Os três resistores estão em série, então a mesma corrente de 0{,}5\ \text{A} passa por todos. O voltímetro está ligado nas extremidades de R_2 e R_3 juntos, logo mede a soma das tensões desses dois.

  1. Resistência equivalente do circuito, pela lei de Ohm (U = R \cdot i):
R_{eq} = \frac{120}{0{,}5} = 240\ \Omega
  1. Em série, R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3. Como R_1 = R_2 = R e R_3 = 40\ \Omega:
2R + 40 = 240 \Rightarrow R = 100\ \Omega
  1. Resistência entre os terminais do voltímetro:
R_2 + R_3 = 100 + 40 = 140\ \Omega
  1. Tensão indicada:
U = 140 \cdot 0{,}5 = 70\ \text{V}

Conferência: R_1 tem 100 \cdot 0{,}5 = 50\ \text{V}, e 120 - 50 = 70\ \text{V}, o que confirma o resultado.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa A (50 V) engana quem calcula a tensão em R1 em vez da medida pelo voltímetro, que está ligado em R2 e R3.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AÉ a tensão apenas em R1 (100 × 0,5), não a medida pelo voltímetro.
  • BNão corresponde a nenhuma combinação correta; vem de erro no cálculo das resistências.
  • DNão corresponde a nenhuma combinação correta; vem de erro no valor de R ou na soma das tensões.

Assuntos: Associação de resistores, Resistência elétrica e leis de Ohm.

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Fonte: EEAR 2014 · CFS. Prova oficial ↗