UNITAU 2020 (verão) — questão 68 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a corrente no ramo da direita ($R_2$, $V_2$ e amperímetro), com r = 0.

Passo 1 — a tensão entre A e B. Com r = 0, a fonte $V_1$, ideal, fica ligada diretamente entre A e B, com o + em A. Então a diferença de potencial entre A e B é imposta por ela, qualquer que seja o resto do circuito:

$$V_A - V_B = V_1$$

Por isso $R_1$, também ligado entre A e B, não influi na corrente do ramo da direita (ele só recebe a corrente $V_1/R_1$, fornecida pela fonte $V_1$).

Passo 2 — percorrer o ramo da direita. Saindo de A com a corrente i descendo pelo ramo: o potencial cai $R_2\,i$ no resistor e cai mais $V_2$ ao atravessar a fonte do + para o –; o amperímetro ideal não muda o potencial. Chega-se a B:

$$V_A - R_2\,i - V_2 = V_B$$

$$V_1 = R_2\,i + V_2$$

$$i = \frac{V_1 - V_2}{R_2}$$

Se $V_1 > V_2$, a corrente desce pelo ramo e entra pelo terminal + do amperímetro, que lê esse valor positivo.

⚠️ A armadilha: pôr $R_1$ no denominador (alternativas A e E). $R_1$ está em paralelo com uma fonte ideal: a tensão nele está fixada em $V_1$, e ele não “divide” nada com o ramo da direita.

A ideia em uma frase: uma fonte ideal fixa a tensão entre seus terminais; aí cada ramo ligado a esses pontos se resolve sozinho, pela lei das malhas.

Resposta: alternativa D ($\frac{V_1 - V_2}{R_2}$).