ENEM 2014 PPL — questão 77 de Física

Gabarito EEletrodinâmica — corrente total num circuito em paralelo e fusível1º dia · Reaplicação/PPL · Caderno 3 (Branco)

Enunciado da questão 77 de Física do ENEM 2014 PPL — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Fusíveis são dispositivos de proteção de um circuito elétrico, sensíveis ao excesso de corrente elétrica. Os modelos mais simples consistem de um filamento metálico de baixo ponto de fusão, que se funde quando a corrente ultrapassa determinado valor, evitando que as demais partes do circuito sejam danificadas. A figura mostra um diagrama de um circuito em que o fusível F protege um resistor R de 12 Ω, uma lâmpada L de 6 W e um alto-falante que conduz 1 A.

[Circuito: uma bateria de 12 V; no fio de cima, logo depois da bateria, o fusível F. Em seguida, três ramos em paralelo entre o fio de cima e o de baixo: o resistor R de 12 Ω, a lâmpada L de 6 W e um alto-falante, ao lado do qual uma seta para baixo indica 1 A. O fio de baixo está ligado à terra.]

Sabendo que esse fusível foi projetado para trabalhar com uma corrente até 20% maior que a corrente nominal que atravessa esse circuito, qual é o valor, em ampères, da corrente máxima que o fusível F permite passar?

a) 1,0

b) 1,5

c) 2,0

d) 2,5

e) 3,0

(Enunciado e figura: ENEM 2014 PPL (2ª aplicação), Caderno 3 – Branco — INEP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

O que a questão pede: a corrente que passa pelo fusível em funcionamento normal, mais 20%.

Passo 1 — tudo em paralelo, a 12 V. O resistor, a lâmpada e o alto-falante estão em paralelo com a bateria: cada um recebe 12 V. O fusível está no fio principal, por onde passa a soma das três correntes.

Passo 2 — a corrente em cada ramo:

$i_R = \frac{U}{R} = \frac{12}{12} = 1{,}0\ \text{A}$

$i_L = \frac{P}{U} = \frac{6}{12} = 0{,}5\ \text{A}$

$i_{\text{alto-falante}} = 1{,}0\ \text{A}$

Passo 3 — a corrente nominal e a máxima:

$i = 1{,}0 + 0{,}5 + 1{,}0 = 2{,}5\ \text{A}$

$i_{\text{máx}} = 1{,}2 \times 2{,}5 = 3{,}0\ \text{A}$

⚠️ A armadilha: parar na corrente nominal, 2,5 A (alternativa D), e esquecer os 20% a mais que o fusível suporta.

A ideia em uma frase: o fusível fica no fio principal e sente a soma das correntes dos ramos em paralelo.

Resposta: alternativa E (3,0 A).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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