ENEM 2024 · Ciências da Natureza: Circuitos elétricos simples
Uma caixa decorativa utiliza duas pequenas lâmpadas, L1 (6 volts e 9 watts) e L2 (12 volts e 18 watts), ligadas em série a uma bateria de tensão VQR. Um fio resistivo QR, de 48 centímetros, está ligado em paralelo à bateria. Cinco pontos, A, B, C, D e E, dividem o fio QR em seis segmentos de comprimentos iguais. O circuito também tem um amperímetro com dois terminais. Um dos terminais (P) está ligado ao fio entre as duas lâmpadas. O outro terminal (S) está livre e será ligado ao fio QR. Dependendo do ponto em que esse terminal livre for conectado, ocorrerá a mudança na tensão à qual as lâmpadas são submetidas. Os demais fios do circuito têm resistências elétricas desprezíveis. A figura ilustra esse circuito.
Em qual desses pontos o amperímetro deve ser conectado para que as lâmpadas acendam exatamente segundo as especificações de tensão e potência elétricas fornecidas?
Em qual desses pontos o amperímetro deve ser conectado para que as lâmpadas acendam exatamente segundo as especificações de tensão e potência elétricas fornecidas?- AA
- BB
- CC
- DD
- EE
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Resposta: letra B
As especificações dão a mesma corrente para as duas lâmpadas: L1, 9 W ÷ 6 V = 1,5 A; L2, 18 W ÷ 12 V = 1,5 A. Em série, funcionam juntas com 18 V: 6 V em L1 e 12 V em L2.
O amperímetro liga o ponto P, entre as lâmpadas, a um ponto do fio. Para as tensões ficarem certas, P precisa estar no potencial de 1/3 da tensão total a partir de Q (6 de 18 V). No fio uniforme, isso fica a 1/3 do comprimento: 48 ÷ 3 = 16 cm de Q.
Cada segmento mede 8 cm, então 16 cm é o ponto B. Nesse ponto não passa corrente pelo amperímetro, e as lâmpadas funcionam como especificado.
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Questão de prova anterior do ENEM, com o gabarito conferido com o oficial. O Provya não é afiliado ao INEP.