PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 95 (CFS 2) da EEAR 2022

CFS 2 · Física: Associação de resistores

– Asssinale a alternativa que indica corretamente o que ocorrerá com a indicação do amperímetro e do voltímetro, no circuito a seguir, a partir do momento em que for feita uma ligação entre os pontos A e B, por meio de um condutor ideal.

Considere que:

  • todos os condutores e componentes são ideais;
  • a fonte de tensão fornece um valor de ddp V, diferente de zero; e
  • todos os resistores têm o mesmo valor de resistência elétrica R, diferentes de zero.

Esquema de circuito elétrico formado por barramentos condutores horizontais superior e inferior, entre os quais estão ligados vários ramos verticais em paralelo: da esquerda para a direita, um ramo com três resistores em série; um ramo contendo um amperímetro A em série com dois resistores separados por um ponto A intermediário; um ramo com um resistor; um ramo central contendo uma fonte de tensão contínua em série com um resistor; um ramo com um resistor; um ramo com dois resistores separados por um ponto B intermediário, com um voltímetro V ligado entre o ponto B e o barramento inferior; e um ramo na extremidade direita com três resistores em série.

  1. A
    A indicação do amperímetro irá aumentar e a do voltímetro diminuir de valor.
  2. B
    As indicações do amperímetro e do voltímetro irão diminuir de valor.
  3. C
    As indicações do amperímetro e do voltímetro irão aumentar de valor.
  4. D
    As indicações do amperímetro e do voltímetro permanecerão com o valor inalterado.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Todos os ramos estão ligados entre o barramento superior e o inferior, que são ideais. Como a fonte é ideal, ela mantém entre esses dois barramentos a ddp V, qualquer que seja o resto do circuito. O resistor em série com a fonte só altera a corrente que ela fornece, não a tensão nos barramentos.

Antes da ligação:

  1. O ramo do amperímetro tem dois resistores em série, resistência 2R e ddp V. A corrente é I = \frac{V}{2R}.
  2. O ramo do voltímetro tem dois resistores iguais em série. O voltímetro ideal tem resistência infinita, então não passa corrente por ele. O ponto B fica no meio do divisor de tensão, e o voltímetro marca \frac{V}{2}.

Depois de ligar A a B com um condutor ideal:

  1. O ponto A fica ao mesmo potencial que B. Esse ponto está no meio de cada ramo, e cada ramo continua com seus dois resistores em série entre os barramentos.
  2. Antes da ligação, A e B já tinham o mesmo potencial, \frac{V}{2}. Por simetria, o ramo do amperímetro tem a mesma divisão de tensão que o ramo do voltímetro. Então não há diferença de potencial entre A e B, e o fio não conduz corrente.
  3. Nenhuma corrente nova circula e nenhuma tensão muda. O amperímetro continua marcando \frac{V}{2R} e o voltímetro continua marcando \frac{V}{2}.

As indicações permanecem inalteradas.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ASupõe que o fio cria um caminho extra que aumenta a corrente no amperímetro, mas A e B já têm o mesmo potencial e o fio não conduz.
  • BSupõe redistribuição das correntes com queda nas indicações, ignorando que a fonte ideal fixa V entre os barramentos.
  • CSupõe que o curto entre A e B aumenta as correntes e as tensões, mas não há ddp entre A e B.

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

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Ver como caiu na prova Questão 95 no caderno CFS 2 da EEAR 2022

Fonte: EEAR 2022 · CFS 2. Prova oficial ↗