Ler o enunciado em texto
Em sua maioria, os equipamentos eletrônicos domésticos demandam baixa potência elétrica em corrente contínua. Para alimentá-los, uma fonte externa ou embutida transforma a corrente alternada em corrente contínua de baixa tensão. Entretanto, cada equipamento tem suas especificidades, e muitas vezes não é possível simplesmente trocar essas fontes sem levar em conta a tensão, a corrente ou a potência elétrica de saída.
Considere um equipamento de resistência elétrica R que
C funciona corretamente apenas em um dado valor de tensão. Porém, a única fonte de alimentação disponível fornece uma tensão 20% superior à tensão recomendada. Para adaptar essa fonte ao aparelho, a associação de um resistor de proteção R ,
P de potência adequada, se faz necessária. A configuração adequada do circuito e o valor do resistor de proteção, em relação ao valor da resistência do equipamento, são: A B C D E
A associação em paralelo, com R_P = 0,2 R꜀.
B associação em paralelo, com R_P = 1,2 R꜀.
C associação em série, com R_P = 1,2 R꜀.
D associação em série, com R_P = 2,2 R꜀.
E associação em série, com R_P = 0,2 R꜀.
Gabarito oficial
E
Caderno de referência do INEP.
O que a questão cobra
Eletrodinâmica: montar um divisor de tensão para descartar o excesso e calcular o resistor necessário.
Resolução passo a passo
- Primeiro, o tipo de associação. Em paralelo, todos os componentes ficam submetidos à mesma tensão — o equipamento continuaria recebendo os 20% a mais. Só a associação em série divide a tensão.
- Em série, a tensão da fonte se reparte entre os dois resistores: Vfonte = VC + VP. Chame de V a tensão correta do equipamento; a fonte fornece 1,2 V.
- Logo, o resistor de proteção precisa consumir o excedente: VP = 1,2V − V = 0,2V.
- Como os dois estão em série, passam pela mesma corrente i. Então RP = VP/i = 0,2V/i e RC = V/i, o que dá RP = 0,2 RC em série — alternativa E.
Alternativa por alternativa
- A
associação em paralelo, com R_P = 0,2 R꜀.
Errada. O valor do resistor está correto, mas a associação não. Em paralelo os dois componentes ficam sob a mesma tensão da fonte, e o equipamento continuaria recebendo 20% a mais.
- B
associação em paralelo, com R_P = 1,2 R꜀.
Errada. Erra duas vezes: a associação em paralelo não divide tensão, e o valor 1,2 R꜀ não corresponde ao excedente que precisa ser descartado.
- C
associação em série, com R_P = 1,2 R꜀.
Errada. A associação em série está certa, mas 1,2 R꜀ derrubaria a tensão muito além do necessário — sobraria menos da metade da tensão da fonte para o equipamento. O valor confunde o fator da fonte com o do resistor.
- D
associação em série, com R_P = 2,2 R꜀.
Errada. Também em série, porém com resistência ainda maior. Com 2,2 R꜀, o equipamento receberia menos de 40% da tensão da fonte, bem abaixo do que precisa.
- E
associação em série, com R_P = 0,2 R꜀.
Correta. Em série, o resistor de proteção deve consumir exatamente o excedente de 0,2V. Como a corrente é a mesma nos dois, R_P = 0,2 R꜀.