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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 68 do ENEM 2015

1º dia · Ciências da Natureza · H5 · Física: Associação de resistores

Um estudante, precisando instalar um computador, um monitor e uma lâmpada em seu quarto, verificou que precisaria fazer a instalação de duas tomadas e um interruptor na rede elétrica. Decidiu esboçar com antecedência o esquema elétrico.

“O circuito deve ser tal que as tomadas e a lâmpada devem estar submetidas à tensão nominal da rede elétrica e a lâmpada deve poder ser ligada ou desligada por um interruptor sem afetar os outros dispositivos” — pensou.

Símbolos adotados:

Lâmpada: Símbolos elétricos: lâmpada representada por um círculo com um X; tomada, por uma figura com três pontos; interruptor, por uma abertura na linha com uma haste inclinada.

Qual dos circuitos esboçados atende às exigências?

  1. A
    Circuito com lâmpada e duas tomadas ligadas em paralelo entre dois fios; interruptor no fio superior, após as três ligações.
  2. B
    Circuito com uma tomada antes do interruptor no fio superior; após o interruptor, lâmpada e outra tomada ligadas em paralelo ao fio inferior.
  3. C
    Circuito com interruptor no início do fio superior; após ele, lâmpada ligada ao fio inferior e duas tomadas dispostas em sequência no outro ramo.
  4. D
    Circuito com uma tomada em cada um dos dois fios, interruptor no fio superior e lâmpada à direita, entre os fios.
  5. E
    Parte visível de um circuito com duas tomadas ligadas ao fio superior antes do interruptor e uma lâmpada à direita, após o interruptor.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

O que a questão pede: tomadas e lâmpada precisam receber a tensão nominal da rede, então devem estar em paralelo entre os dois fios. Além disso, o interruptor deve comandar só a lâmpada, ou seja, ficar em série apenas com ela.

Analisando as figuras:

  1. Em (A), o interruptor está no fio superior depois das três ligações. Ao abri-lo, ele interrompe a ligação da lâmpada e também a das tomadas, pois as três derivações partem do trecho anterior... na verdade, as três estão ligadas antes do interruptor e o interruptor fica em um trecho sem nenhum aparelho. Ele corta apenas a continuação do fio, sem afetar a lâmpada, então não comanda nada e a lâmpada nunca é desligada por ele.
  2. Em (B), a primeira tomada fica ligada antes do interruptor, entre os dois fios, portanto sempre energizada. Depois do interruptor, a lâmpada e a segunda tomada estão em paralelo, então abrir o interruptor desliga as duas. A segunda tomada seria afetada, o que não é permitido.
  3. Em (C), o interruptor está em série com tudo (lâmpada e tomadas), e as tomadas estão em série entre si. Errado.
  4. Em (D), as tomadas estão em série com a lâmpada, e o interruptor desliga tudo.
  5. Em (E), as duas tomadas estão ligadas ao fio superior antes do interruptor, em paralelo entre si, e a lâmpada vem depois dele, sozinha. Assim, as tomadas ficam sempre energizadas e só a lâmpada é comandada pelo interruptor. É a configuração correta.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO interruptor fica em um trecho sem aparelho, não em série com a lâmpada, e portanto não a comanda.
  • BO interruptor também desliga a segunda tomada, que está em paralelo com a lâmpada depois dele.
  • CO interruptor está em série com tudo e as tomadas estão em série entre si, não em paralelo.
  • DTomadas em série com a lâmpada: nenhuma recebe a tensão nominal e o interruptor desliga tudo.

Assunto: Associação de resistores.

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