EEAR 2024 (CFS 2) — questão 87 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: primeiro, descobrir $R_1$ com a leitura do amperímetro; depois, a tensão em $R_4$ quando ele substitui o amperímetro.

Passo 1 — Figura 1. O amperímetro ideal tem resistência zero, então o ramo da direita é só $R_3$, em paralelo com $R_2$. A corrente em $R_3$ é a do amperímetro, 2 A:

$$U_{\text{par}} = R_3\,i_3 = 3 \times 2 = 6\ \text{V}$$

Em $R_2$, com os mesmos 6 V, passa $6/6 = 1$ A. A corrente total é 3 A, e $R_1$ fica com o resto da tensão:

$$R_1 = \frac{12 - 6}{3} = 2\ \Omega$$

Passo 2 — Figura 2. Agora o ramo da direita é $R_3 + R_4 = 6\ \Omega$, em paralelo com $R_2 = 6\ \Omega$:

$$R_{\text{par}} = \frac{6}{2} = 3\ \Omega$$

$$R_{eq} = 2 + 3 = 5\ \Omega$$

$$I = \frac{12}{5} = 2{,}4\ \text{A}$$

Passo 3 — a tensão em $R_4$. No paralelo: $U = 3 \times 2{,}4 = 7{,}2$ V. O ramo $R_3 + R_4$ recebe $7{,}2/6 = 1{,}2$ A, e então

$$U_4 = 3 \times 1{,}2 = 3{,}6\ \text{V}$$

⚠️ A armadilha: parar nos 7,2 V do paralelo (alternativa D). Essa tensão se divide entre $R_3$ e $R_4$, que são iguais: cada um fica com metade, 3,6 V.

A ideia em uma frase: a leitura do amperímetro revela R₁; depois é só resolver o circuito de novo e dividir a tensão do paralelo entre R₃ e R₄.

Resposta: alternativa A (3,6 V).