São Camilo 2018 — questão 49 de Física

Gabarito DEletrodinâmica — resistência a partir do gráfico V × i e associação mista de resistoresMedicina · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 49 de Física do São Camilo 2018

Enunciado em texto

O circuito elétrico representado na figura é submetido a uma diferença de potencial de 240 V. Cada um dos resistores idênticos R indicados no circuito, quando ligados individualmente a uma fonte de tensão variável, apresenta o comportamento representado no gráfico da tensão versus corrente elétrica.

[Circuito: uma fonte de 240 V, com a corrente i saindo pelo polo de cima, ligada em série a um resistor R; depois dele, dois ramos em paralelo, cada um com dois resistores R em série, voltando ao outro polo da fonte.]

[Gráfico: V (volts) em função de i (ampère). Uma reta parte da origem e passa por (1; 20), (2; 40), (3; 60) e (4; 80).]

Considerando desprezível a resistência elétrica dos fios de ligação do circuito, o valor da intensidade da corrente elétrica que atravessa o circuito elétrico é

(A) 2 A.

(B) 8 A.

(C) 4 A.

(D) 6 A.

(E) 10 A.

(Enunciado e figura: Vestibular São Camilo 2018, Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a corrente i que sai da fonte.

Passo 1 — o valor de R, pelo gráfico. A reta passa pela origem: o resistor é ôhmico, e R é a razão V/i em qualquer ponto:

R=Vi=201=20 ΩR = \frac{V}{i} = \frac{20}{1} = 20\ \Omega

Passo 2 — a resistência equivalente. Cada ramo vertical tem dois R em série: 2R = 40 Ω. Os dois ramos iguais estão em paralelo: 40/2 = 20 Ω. Esse conjunto está em série com o R de cima:

Req=20+20=40 ΩR_{\text{eq}} = 20 + 20 = 40\ \Omega

Passo 3 — a corrente (lei de Ohm):

i=24040=6 Ai = \frac{240}{40} = 6\ \text{A}

Conferindo: o R de cima fica com 6 × 20 = 120 V e o conjunto em paralelo com os outros 120 V; cada ramo de 40 Ω leva 3 A, e 3 + 3 = 6 A.

⚠️ A armadilha: contar um só resistor em cada ramo vertical. Aí os ramos dariam 20 Ω ∥ 20 Ω = 10 Ω, o total seria 30 Ω e a corrente 240/30 = 8 A, a alternativa B.

A ideia em uma frase: tire R do gráfico (V/i), simplifique o circuito por partes — série soma, paralelo de iguais divide — e aplique U = R·i.

Resposta: alternativa D (6 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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