Questão 116 do ENEM 2020 comentada
Como usar um divisor de tensão para escolher uma saída e calcular a corrente em um equipamento.
Um estudante tem uma fonte de tensão com corrente contínua que opera em tensão fixa de 12 V. Como precisa alimentar equipamentos que operam em tensões menores, ele emprega quatro resistores de 100 para construir um divisor de tensão. Obtém-se este divisor associando os resistores, como exibido na figura. Os aparelhos podem ser ligados entre os pontos A, B, C, D e E, dependendo da tensão especificada.
Ele tem um equipamento que opera em 9,0 V com uma resistência interna de 10 kΩ.
Entre quais pontos do divisor de tensão esse equipamento deve ser ligado para funcionar corretamente e qual será o valor da intensidade da corrente nele estabelecida?
- AEntre A e C; 30 mA.
- BEntre B e E; 30 mA.
- CEntre A e D; 1,2 mA.
- DEntre B e E; 0,9 mA.
- EEntre A e E; 0,9 mA.
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Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige relacionar a tensão de saída de um divisor com a corrente em uma resistência. Também é preciso observar como a ligação do equipamento altera um pouco a tensão do divisor.
Resolução
Ele tem um equipamento que opera em 9,0 V com uma resistência interna de 10 kΩ.
Na figura, os quatro resistores iguais estão em série entre os terminais da fonte de 12 V. Sem o equipamento ligado, a tensão se divide igualmente entre eles:
12 V ÷ 4 = 3 V por resistor.
Entre B e E há três resistores, então a tensão nominal nesse trecho é:
3 × 3 V = 9 V.
A corrente estimada no equipamento é:
I = V/R = 9 V ÷ 10 000 Ω = 0,0009 A = 0,9 mA.
Ao ligar o equipamento, sua resistência fica em paralelo com o trecho de 300 Ω entre B e E. Isso reduz um pouco a tensão: ela fica em torno de 8,93 V, que arredondada a uma casa decimal é 9,0 V. A corrente no equipamento fica em torno de 0,89 mA, que arredondada é 0,9 mA. Portanto, a alternativa D apresenta a ligação e a corrente esperadas.
Alternativa por alternativa
- A
A-C abrange dois resistores, cuja tensão nominal é 6 V, não 9 V. Além disso, 30 mA não corresponde à corrente em 10 kΩ sob essa tensão.
- B
B-E fornece a tensão nominal adequada, mas 30 mA é muito maior que a corrente no equipamento, que é cerca de 0,9 mA.
- C
A corrente indicada, 1,2 mA, não corresponde à tensão de aproximadamente 9 V aplicada a uma resistência de 10 kΩ.
- D
Correta. B-E abrange três resistores e fornece aproximadamente 9 V. Pela relação I = V/R, a corrente é aproximadamente 0,9 mA.
- E
A-E corresponde aos terminais da fonte, com 12 V, e não aos 9 V especificados para o equipamento.
Para lembrarEm resistores iguais em série, a tensão se divide igualmente; depois, use a lei de Ohm: I = V/R.
Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.
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