UECE 2019.2 — questão 45 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o que acontece com a tensão, a corrente e a resistência quando os polos da pilha são ligados por um fio ideal (curto-circuito).

Passo 1 — fio perfeito é resistência zero. Pela lei de Ohm, a tensão entre as pontas do fio é:

$$U_{\text{fio}} = R\,i = 0 \times i = 0$$

As pontas do fio estão presas aos dois polos. Então a diferença de potencial entre os polos também é zero.

Passo 2 — e os 1,5 V? Os 1,5 V são a força eletromotriz ε, a tensão que a pilha mostra sem corrente. A pilha real tem uma resistência interna r, e a tensão entre os polos é:

$$U = \varepsilon - r\,i$$

No curto-circuito a corrente cresce até $i = \varepsilon / r$, e aí $U = \varepsilon - \varepsilon = 0$. Toda a força eletromotriz “se gasta” dentro da própria pilha, que esquenta.

Por que não as outras: (B) os 1,5 V só aparecem entre os polos quando a corrente é nula; (C) a corrente não é zero, é a maior possível (corrente de curto-circuito); (D) o fio é perfeito, então sua resistência é zero; o número 1,5 é a tensão da pilha, em volt, não uma resistência.

⚠️ A armadilha: a (B), achar que a pilha “sempre tem 1,5 V”. Esse valor é a força eletromotriz; a tensão nos polos cai quando há corrente, e no curto-circuito cai a zero.

A ideia em uma frase: fio ideal tem resistência zero, e tensão num resistor zero é zero: ligar os polos com ele zera a ddp entre eles.

Resposta: alternativa A (a ddp entre os polos é 0,0 V).