EEAR 2023 (CFS 2) — questão 77 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a corrente no amperímetro (que é a corrente total, porque ele está no ramo principal) com a chave aberta e fechada, e a diferença entre elas. Todos os resistores valem R = 10 Ω.

Passo 1 — chave aberta. O caminho da direita (P → S → T → Q) tem 3 resistores em série: 30 Ω. Ele fica em paralelo com o resistor do meio (10 Ω):

$$\frac{30 \times 10}{30 + 10} = 7{,}5\ \Omega$$

$$R_{eq} = 10 + 7{,}5 + 10 = 27{,}5\ \Omega$$

$$i_{ab} = \frac{110}{27{,}5} = 4{,}0\ \text{A}$$

Passo 2 — chave fechada. A chave liga S a Q com um fio: S e Q passam a ser o mesmo nó. Os dois resistores S → T → Q ficam com as duas pontas no mesmo potencial e não conduzem (estão em curto). Sobram, entre P e Q, o resistor do meio e o de cima, em paralelo: 5 Ω.

$$R_{eq} = 10 + 5 + 10 = 25\ \Omega$$

$$i_{fe} = \frac{110}{25} = 4{,}4\ \text{A}$$

Passo 3 — a diferença: 4,4 − 4,0 = 0,40 A.

⚠️ A armadilha: responder uma das leituras (4,0 A ou 4,4 A) em vez da diferença, ou achar que fechar a chave não muda nada porque ela “só liga dois cantos”. Ao fechar, dois resistores deixam de conduzir e a resistência equivalente cai de 27,5 Ω para 25 Ω.

A ideia em uma frase: uma chave fechada é um fio: junta dois nós num só, e o que ficar entre eles sai do circuito.

Resposta: alternativa A (0,40 A).