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Questão de Física do ENEM 2020: Entre quais pontos do divisor de tensão esse equipamento deve ser ligado para…
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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 100Ω 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.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Diagrama de circuito elétrico em preto e branco. No alto, ao centro, está representada uma fonte de corrente contínua, com os polos positivo e negativo indicados e a tensão de 12 V anotada abaixo. Dois condutores saem da fonte, um para a esquerda e outro para a direita, formando um retângulo aberto. Na parte inferior, quatro resistores de 100 Ω cada estão ligados em série, um após o outro. Em cada ponto de ligação entre os resistores, e também nas extremidades, há um terminal circular, identificado por letras de A a E, da esquerda para a direita.
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
Fonte CC + - 12 V 100 Ω 100 Ω 100 Ω 100 Ω A B C D E
Ele tem um equipamento que opera em 9,0 V com uma resistência interna de 10kΩ.
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?
Com os quatro resistores de 100Ω em série sob 12 V, cada um fica com a mesma queda de tensão: 12/4=3 V. Assim, entre os pontos B e E, que abrangem três desses resistores, a tensão em vazio é 3×3=9 V, adequada ao equipamento. Ao ligá-lo, ele fica em paralelo com esses três resistores de 300Ω. A resistência equivalente dessa parte é Rp=300+10000300×10000≈291,3Ω; em série com o primeiro resistor de 100Ω, a resistência total é 391,3Ω. A corrente total é 12/391,3≈0,0307 A, a tensão sobre o equipamento é 0,0307×291,3≈8,93 V e a corrente nele é 8,93/10000≈0,000893 A, ou aproximadamente 0,9 mA.
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