PUC-Rio 2023 (Grupo 3) — questão 15 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a tensão da fonte.

Passo 1 — tensão no paralelo. Em $R_3$:

$$U_3 = 4{,}0 \times 10^3 \cdot 2{,}0 \times 10^{-3} = 8{,}0\ \text{V}$$

$R_2$ está em paralelo com $R_3$: também tem 8,0 V.

$$i_2 = \frac{8{,}0}{2{,}0 \times 10^3} = 4{,}0\ \text{mA}$$

Passo 2 — corrente em $R_1$. A corrente total passa por $R_1$:

$$i = 2{,}0 + 4{,}0 = 6{,}0\ \text{mA}$$

$$U_1 = 1{,}0 \times 10^3 \cdot 6{,}0 \times 10^{-3} = 6{,}0\ \text{V}$$

Passo 3 — a fonte. Em série, as tensões se somam:

$$\varepsilon = 6{,}0 + 8{,}0 = 14\ \text{V}$$

⚠️ A armadilha: achar que a corrente em $R_2$ também é 2,0 mA. Em paralelo, a tensão é a mesma, não a corrente; o resistor menor ($R_2$) leva o dobro da corrente. Com 4,0 mA no total, daria ε = 4 + 8 = 12 V, a alternativa B.

A ideia em uma frase: em paralelo a tensão é a mesma; em série as tensões se somam.

Resposta: alternativa C (14 V).