Questão 72 do ENEM 2013

Question

Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A).

Diagrama da instalação: fase e neutro ligados por três ramos paralelos, com G (geladeira), T (tomada) e L (lâmpada). À direita, a legenda identifica V como voltímetro e A como amperímetro.

Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:

A
B
C
D
E

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 72 do ENEM 2013

1º dia · Ciências da Natureza · H5 · Física: Geradores, receptores e leis de Kirchhoff

Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A).

Diagrama da instalação: fase e neutro ligados por três ramos paralelos, com G (geladeira), T (tomada) e L (lâmpada). À direita, a legenda identifica V como voltímetro e A como amperímetro.

Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:

A
B
C
D
E

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Cada instrumento tem uma regra de ligação:

Voltímetro: mede a diferença de potencial entre dois pontos, por isso é ligado em paralelo com o elemento. Para a tensão na geladeira, ele deve estar em paralelo com G.
Amperímetro: mede a corrente que passa por ele, por isso é ligado em série no trecho que se quer medir.

Agora, o que cada medida exige:

Tensão na geladeira: voltímetro em paralelo com G.
Corrente na lâmpada: amperímetro em série com L, no mesmo ramo.
Corrente total: amperímetro em série com todo o circuito, na fase ou no neutro antes das derivações. Nas figuras, isso significa que o amperímetro fica na linha principal e a corrente de todos os ramos passa por ele.

Conferindo as alternativas:

A: o voltímetro está em série com G, o que é errado.
B: o voltímetro está em série com G e um amperímetro está em paralelo com L, ambos errados.
C: o amperímetro em paralelo com L o colocaria em curto-circuito, o que é errado.
D: o voltímetro está em paralelo com G e o amperímetro está em série com L. Porém o amperímetro da corrente total está desenhado entre fase e neutro, em paralelo com toda a instalação, o que curto-circuitaria a rede. É um erro, mas é a que mais se aproxima do enunciado.
E: o voltímetro está entre fase e neutro, o que mede a tensão da rede, igual à da geladeira, já que os ramos estão em paralelo. O amperímetro em série com L mede a corrente da lâmpada, e o amperímetro no neutro, antes das derivações, mede a corrente total. Todas as medidas estão corretas.

Como os ramos estão em paralelo, a tensão em G é a mesma da rede, e o voltímetro entre fase e neutro a mede corretamente.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa D engana porque acerta o voltímetro e o amperímetro da lâmpada, mas põe o amperímetro da corrente total em paralelo com a rede.

Por que as outras alternativas estão erradas

Aliga o voltímetro em série com a geladeira, quando ele deve ficar em paralelo.
Bvoltímetro em série com G e amperímetro em paralelo com L, os dois invertidos.
Camperímetro em paralelo com a lâmpada a curto-circuita, e o amperímetro entre fase e neutro também.
Do amperímetro da corrente total está entre fase e neutro, em paralelo, e não em série na linha principal.

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

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