UNITAU 2017 (inverno) — questão 70 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a corrente em $R_1$, a leitura de $A_1$, a potência em $R_1$ e o resistor equivalente.

Passo 1 — o amperímetro ideal é um fio. Um amperímetro ideal tem resistência zero. Aqui $A_1$ está ligado em paralelo com $R_1$, entre os mesmos dois pontos. Então esses dois pontos ficam no mesmo potencial, a tensão em $R_1$ é zero, e $R_1$ fica em curto:

$$i_{R_1} = \frac{0}{10} = 0\ \text{A}$$

$$P_{R_1} = R_1\,i_{R_1}^2 = 0\ \text{W}$$

Passo 2 — o resistor equivalente. Com $R_1$ em curto, sobra só $R_2$ no caminho da corrente (os amperímetros ideais não somam resistência):

$$R_{\text{eq}} = R_2 = 10\ \Omega$$

Passo 3 — a corrente. Toda a corrente da fonte passa por $R_2$ e depois pelo amperímetro $A_1$ (e por $A_2$):

$$i = \frac{V}{R_{\text{eq}}} = \frac{100}{10} = 10\ \text{A}$$

Um aviso sobre as alternativas: como $R_1 = R_2 = 10\ \Omega$, a alternativa D ($R_1$) tem o mesmo valor numérico que a E ($R_2$). A questão quer saber qual resistor sobra no circuito, e é $R_2$: $R_1$ está em curto e não participa. Por isso a resposta é a E.

Por que não as outras: (A), (B) e (C) somam $R_1 + R_2 = 20\ \Omega$, como se $R_1$ estivesse em série; aí a corrente seria 5 A, e não 10 A. (B) e (C) ainda põem 10 A em $R_1$, que está em curto.

⚠️ A armadilha: tratar o amperímetro como se “não estivesse lá” e ver $R_1$ em série com $R_2$ (alternativa A). Amperímetro ideal tem resistência zero: ligado em paralelo com um resistor, ele o curto-circuita.

A ideia em uma frase: amperímetro ideal é um fio: em paralelo com um resistor, rouba toda a corrente e o tira do circuito.

Resposta: alternativa E (0 A; 10 A; 0 W; $R_2$).