PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 56 do ENEM PPL 2011

1º dia · Ciências da Natureza · Física: Associação de resistores

Uma residência possui dois aparelhos de TV, duas geladeiras, um computador, um ferro elétrico e oito lâmpadas incandescentes. A resistência elétrica de cada equipamento está representada pela figura I. A tensão elétrica que alimenta a rede da residência é de 120\ \text{V}.

Figura I: Cinco aparelhos elétricos com suas respectivas resistências: televisão (40 Ω), geladeira (60 Ω), computador (40 Ω), ferro elétrico (120 Ω) e lâmpada (20 Ω).

Um eletricista fez duas ligações, que se encontram representadas pelas figuras II e III.

Figuras II e III: Dois circuitos elétricos em paralelo ligados a uma fonte com amperímetro no ramo principal. Na Figura II, estão ligados 3 lâmpadas, 1 geladeira, 1 televisão e 1 computador. Na Figura III, estão ligados 5 lâmpadas, 1 geladeira, 1 televisão e 1 ferro elétrico.

Com base nas informações, verifica-se que a corrente indicada pelo amperímetro da figura

  1. A
    II registrará uma corrente de 10\ \text{A}.
  2. B
    II registrará uma corrente de 12\ \text{A}.
  3. C
    II registrará uma corrente de 0{,}10\ \text{A}.
  4. D
    III registrará uma corrente de 16{,}6\ \text{A}.
  5. E
    III registrará uma corrente de 0{,}14\ \text{A}.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

As lâmpadas estão em série entre si, no ramo da esquerda. Esse conjunto está em paralelo com os demais aparelhos. Portanto, cada ramo recebe 120\ \text{V}, mas essa tensão é dividida entre as lâmpadas do mesmo ramo.

O amperímetro está no ramo da fonte e mede a soma das correntes dos ramos. Pela lei de Ohm, I=U/R.

  1. Na figura II, as três lâmpadas em série têm resistência total:

    R_{\text{lâmpadas}}=3\cdot20=60\ \Omega.

    A corrente nesse ramo é 120/60=2\ \text{A}. Na geladeira, temos 120/60=2\ \text{A}; na televisão e no computador, 120/40=3\ \text{A} em cada um. Assim:
    I_{\text{II}}=2+2+3+3=10\ \text{A}.

  2. Na figura III, as cinco lâmpadas somam 5\cdot20=100\ \Omega, conduzindo 120/100=1{,}2\ \text{A}. A geladeira conduz 2\ \text{A}, a televisão, 3\ \text{A}, e o ferro, 120/120=1\ \text{A}. Logo:

    I_{\text{III}}=1{,}2+2+3+1=7{,}2\ \text{A}.

Portanto, a leitura de 10\ \text{A} corresponde ao amperímetro da figura II.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa D engana ao apresentar o valor da resistência equivalente como se fosse uma corrente.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BA soma das correntes dos ramos da figura II é 10 A, não 12 A.
  • CApresenta o inverso numérico da corrente de 10 A, em vez da corrente medida.
  • DConfunde a resistência equivalente da figura III, aproximadamente 16,6 Ω, com a corrente elétrica.
  • EApresenta aproximadamente o inverso numérico de 7,2, em vez da corrente de 7,2 A.

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

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Ver como caiu na prova Questão 56 no caderno Branco do ENEM PPL 2011