PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 95 (CFS 1) da EEAR 2018

CFS 1 · Física: Geradores, receptores e leis de Kirchhoff

– No circuito da figura abaixo, deseja-se medir a tensão sobre o resistor \text{R}_1.

Circuito elétrico contendo uma fonte de tensão contínua conectada em série a um resistor R4 e, em seguida, a três ramos em paralelo contendo os resistores R1, R2 e R3.

Assinale a alternativa que representa a maneira correta de se utilizar o voltímetro \text{V} para efetuar tal medida.

  1. A
    Circuito com o voltímetro V inserido em série entre o resistor R4 e os resistores em paralelo.
  2. B
    Circuito com o voltímetro V conectado em paralelo entre os resistores R1 e R2.
  3. C
    Circuito com o voltímetro V conectado em paralelo diretamente com a fonte de tensão, antes de R4.
  4. D
    Circuito com o voltímetro V conectado em série no ramo do resistor R1.
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Resolução comentada

O voltímetro mede a diferença de potencial entre dois pontos e, por isso, deve ser ligado em paralelo com o elemento cuja tensão se quer medir. Um voltímetro ideal tem resistência interna muito grande, então ele quase não desvia corrente do circuito.

No circuito, R1, R2 e R3 estão em paralelo, ligados aos mesmos dois nós: o nó de cima, depois de R4, e o fio de baixo. Assim, os três resistores têm a mesma tensão, e medir a tensão em R1 é medir a tensão entre esses dois nós.

Análise das figuras:

  1. F2: o voltímetro está em série com R4. Ele quase não deixa passar corrente, e isso não mede a tensão de R1.
  2. F3: os terminais do voltímetro estão ligados ao nó de cima e ao fio de baixo, ou seja, nos mesmos pontos que R1, R2 e R3. Ele está em paralelo com R1 e mede exatamente a tensão sobre R1.
  3. F4: o voltímetro está ligado aos terminais da fonte, antes de R4. Ele mede a tensão da fonte, que é a soma das quedas em R4 e no conjunto paralelo.
  4. F5: o voltímetro está em série com R1, o que é o modo errado de ligá-lo.

Portanto, a ligação correta é a da figura F3.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ALiga o voltímetro em série com R4, e não em paralelo com R1; ele atrapalha a corrente e não mede a tensão pedida.
  • CEm paralelo com a fonte, mede a tensão total da fonte (R4 mais o conjunto paralelo), não a de R1.
  • DVoltímetro em série com R1 é ligação de amperímetro, não de voltímetro.

Assuntos: Geradores, receptores e leis de Kirchhoff, Associação de resistores.

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Fonte: EEAR 2018 · CFS 1. Prova oficial ↗