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Questão de Física do ENEM 2025 Belém: Em cada situação, quais dispositivos acendem?
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Um circuito é utilizado para determinar a tensão da bateria, representada na figura pela letra V. Os dispositivos numerados de 1 a 4 apresentam resistência desprezível à passagem de corrente e, quando percorridos por uma corrente igual ou superior ao valor limiar, passam a emitir luz. O projeto representado no diagrama pode ser usado para avaliar a tensão, verificando-se quantos dispositivos acendem. Nele, todos os dispositivos são idênticos, e a corrente limiar é de 25 mA.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Esquema de circuito elétrico. À esquerda, há uma fonte de tensão contínua identificada pela letra V, com os polos positivo e negativo. Ao longo do ramo superior, quatro diodos (LEDs) estão ligados em série, numerados de 1 a 4, cada um com duas setas inclinadas que indicam emissão de luz. Após cada diodo, um resistor de 1 kΩ está ligado em paralelo, descendo até a linha inferior comum, que retorna à fonte.
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
V + - 1 2 3 4 1 kΩ
Um estudante utilizou inicialmente uma bateria de 9 V no circuito (situação A) e depois a substituiu por uma bateria de 12 V (situação B).
Fonte: Manual de operação e instalação. Disponível em: www.renesola.com.br. Acesso em: 30 nov. 2021 (adaptado).
Como os dispositivos têm resistência desprezível, cada nó da parte superior fica praticamente no potencial da bateria, e o resistor de 1kΩ ligado a esse nó é percorrido pela corrente IR=V/1000Ω. No último trecho, o dispositivo 4 conduz somente a corrente desse resistor: I4=IR. No nó anterior, o dispositivo 3 conduz a corrente do resistor mais a corrente do dispositivo 4: I3=2IR. Seguindo essa lógica, I2=3IR e I1=4IR. Para 9 V, IR=9mA; então I1=36mA, I2=27mA, I3=18mA e I4=9mA. Para 12 V, IR=12mA; então I1=48mA, I2=36mA, I3=24mA e I4=12mA. Como o limiar é 25 mA, apenas os dispositivos 1 e 2 são percorridos por corrente igual ou superior a esse valor nas duas situações. Assim, acendem 1 e 2 tanto com 9 V quanto com 12 V.
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