UNEMAT 2010 (2º semestre) — questão 8 de Física
Enunciado em texto
Considere o circuito elétrico abaixo, onde Ch é uma chave que, na posição 1 está aberta, e na posição 2, fechada.
[Figura: um gerador E no fio vertical da esquerda, entre o fio de cima e o nó de onde saem os outros dois ramos. O fio de cima passa pelo resistor R₁ e desce pela direita. Do lado esquerdo, abaixo do gerador, saem dois ramos que vão até o fio da direita: o do meio, com o resistor R₂, e o de baixo, com a chave Ch (posições 1 e 2) e o resistor R₃. Assim, R₂ e o ramo Ch–R₃ ficam em paralelo, e esse conjunto fica em série com R₁ e o gerador.]
Assinale a alternativa correta.
(A) Com Ch na posição 1, o valor da d.d.p. em R₃ é igual a E.
(B) Com Ch na posição 2, o valor da corrente em R₂ aumenta.
(C) Com Ch na posição 2, o valor da resistência equivalente do circuito aumenta.
(D) Com Ch na posição 2, o valor da resistência R₁ aumenta.
(E) Com Ch na posição 2, o valor da corrente em R₁ aumenta.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UNEMAT 2010/2 — Unemat.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).
Resolução comentada
O que a questão pede: o que muda no circuito quando a chave é fechada (posição 2).
Passo 1 — a estrutura do circuito. Toda a corrente do gerador passa por R₁. Depois ela se divide entre o ramo de R₂ e o ramo de R₃ (este só funciona com a chave fechada). Então:
Passo 2 — chave aberta (posição 1). O ramo de R₃ está interrompido: não passa corrente por ele. O circuito é só R₁ em série com R₂:
Sem corrente, a ddp em R₃ é zero (U = R·i = 0). A tensão fica toda sobre a chave aberta, não sobre R₃. A alternativa A é falsa.
Passo 3 — chave fechada (posição 2). Agora R₂ e R₃ ficam em paralelo, e um paralelo é sempre menor que cada resistor isolado:
Então a resistência equivalente diminui (C falsa) e a corrente total, que é a corrente em R₁, aumenta:
Isso confirma a alternativa E.
Por que não as outras: (B) com mais corrente em R₁, a tensão em R₁ aumenta e sobra menos tensão para o paralelo; a corrente em R₂ diminui (parte da corrente agora vai por R₃). (D) A resistência de um resistor é característica dele; não muda porque uma chave foi fechada.
⚠️ A armadilha: achar que "abrir um caminho novo" aumenta a resistência (C) ou que todas as correntes aumentam (B). Um caminho a mais em paralelo facilita a passagem: a resistência total cai, a corrente total sobe, mas ela se divide, e R₂ fica com menos.
A ideia em uma frase: pôr um resistor em paralelo diminui a resistência equivalente e aumenta a corrente total, que é a que passa pelo resistor em série.
Resposta: alternativa E (a corrente em R₁ aumenta).
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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