UFU 2016-2 — questão 16 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: comparar as correntes nos quatro circuitos.

Passo 1 — as correntes. Chame de $\varepsilon$ a tensão de uma pilha e de $R$ a resistência de uma lâmpada (as lâmpadas são iguais, de mesma potência). Como a resistência interna é desprezível, a corrente é a tensão total dividida pela resistência total:

$$i_1 = \frac{\varepsilon}{R}$$

$$i_2 = \frac{\varepsilon}{2R} \quad (\text{2 lâmpadas em série})$$

$$i_3 = \frac{2\varepsilon}{R} \quad (\text{pilhas em série})$$

$$i_4 = \frac{\varepsilon}{R} \quad (\text{pilhas em paralelo})$$

Pilhas iguais em paralelo mantêm a mesma tensão de uma pilha só (cada uma fornece metade da corrente). Por isso $i_4 = i_1$.

Passo 2 — as afirmativas.

• I: $i_2 = \varepsilon/2R$ é menor que $i_4 = \varepsilon/R$. Verdadeira.

• II: $i_1 = \varepsilon/R$ é menor que $i_3 = 2\varepsilon/R$. Verdadeira.

• III: $i_1 = i_4$; não é menor. Falsa.

• IV: no circuito 2 as lâmpadas estão em série, num único caminho; a carga não se perde no caminho, então a corrente é a mesma em A e em B. Falsa.

Conferindo: corretas I e II, alternativa A.

⚠️ A armadilha: achar que a lâmpada “gasta” corrente, como diz a afirmativa IV. A lâmpada transforma energia, mas a corrente é a mesma em todo o circuito em série. Outra confusão é pensar que duas pilhas em paralelo dobram a corrente (aceitando III, alternativa B); elas só repartem o fornecimento, a tensão continua a de uma pilha.

A ideia em uma frase: pilhas em série somam tensão, pilhas iguais em paralelo não; lâmpadas em série somam resistência e têm a mesma corrente.

Resposta: alternativa A (I e II).