O que é um divisor de tensão resistivo?

É um circuito formado por resistores em série que divide a tensão total da fonte proporcionalmente entre eles.

Como calcular a queda de tensão em cada resistor de um divisor com resistores iguais?

Divide-se a tensão total pela quantidade de resistores, pois cada um recebe uma fração igual da tensão.

Qual a expressão geral para a corrente em um resistor submetido a uma diferença de potencial?

A corrente é dada por $I = \frac{U}{R}$, onde U é a tensão e R a resistência.

Por que a resistência interna do aparelho deve ser considerada no cálculo da corrente?

Porque ela determina a quantidade de corrente que o aparelho irá consumir ao ser ligado ao divisor de tensão.

O que acontece se ligar um equipamento em pontos do divisor com tensão maior que a especificada?

O equipamento pode ser danificado ou funcionar de forma inadequada, pois receberá tensão acima do recomendado.

Como identificar os pontos corretos para obter uma tensão desejada em um divisor de tensão?

Soma-se as quedas de tensão dos resistores entre os pontos e verifica-se se o valor corresponde ao desejado.

Por que a corrente calculada é baixa mesmo com 9 V disponíveis?

Porque a resistência interna do aparelho é alta (10 k\Omega), limitando a corrente segundo a Lei de Ohm.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 116 — Um estudante tem uma fonte de tensão com corrente contínua que opera em tensão fixa de 12 V. Como precisa alimentar equipamentos que operam em tensõe…

ENEM 2020 Questão 116

Um estudante tem uma fonte de tensão com corrente contínua que opera em tensão fixa de 12 V. Como precisa alimentar equipamentos que operam em tensões menores, ele emprega quatro resistores de 100 para construir um divisor de tensão. Obtém-se este divisor associando os resistores, como exibido na figura. Os aparelhos podem ser ligados entre os pontos A, B, C, D e E, dependendo da tensão especificada.

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Ele tem um equipamento que opera em 9,0 V com uma resistência interna de 10 kΩ.

Entre quais pontos do divisor de tensão esse equipamento deve ser ligado para funcionar corretamente e qual será o valor da intensidade da corrente nele estabelecida?

Resolução

Resposta correta: Letra D — Entre B e E; 0,9 mA.

A questão aborda o conceito de divisor de tensão resistivo, utilizado para obter diferentes valores de tensão a partir de uma fonte fixa. O estudante dispõe de uma fonte de 12 V e quatro resistores de 100 \Omega, ligados em série, formando um divisor de tensão com pontos A, B, C, D e E. Cada ponto representa um nó entre os resistores. Para alimentar um equipamento de 9,0 V (com resistência interna de 10 k\Omega), é preciso identificar entre quais pontos a diferença de potencial é de 9,0 V. Como cada resistor tem o mesmo valor, a queda de tensão em cada um é $\frac{12\,\text{V}}{4} = 3,0\,\text{V}$. Assim, entre B e E (três resistores), a diferença é $3 \times 3,0 = 9,0\,\text{V}$. A corrente no equipamento é calculada por $I = \frac{U}{R} = \frac{9,0}{10\,000} = 0,0009\,\text{A} = 0,9\,\text{mA}$. Portanto, o aparelho deve ser ligado entre B e E, e a corrente será 0,9 mA.

Comentários por alternativa

A Entre A e C; 30 mA.

Errada. Entre A e C há apenas dois resistores, resultando em uma diferença de potencial de 6,0 V, insuficiente para alimentar um equipamento de 9,0 V. Além disso, a corrente de 30 mA está superestimada.
B Entre B e E; 30 mA.

Errada. Entre B e E, de fato, há 9,0 V, mas a corrente indicada (30 mA) está incorreta. O valor correto da corrente é 0,9 mA, considerando a alta resistência do equipamento.
C Entre A e D; 1,2 mA.

Errada. Entre A e D há três resistores (9,0 V), mas a corrente de 1,2 mA não corresponde ao cálculo correto, que resulta em 0,9 mA.
D Entre B e E; 0,9 mA.

Correta. Entre B e E há exatamente três resistores em série, totalizando 9,0 V. A corrente correta, considerando a resistência interna do aparelho (10 k\Omega), é 0,9 mA, conforme o cálculo $I = \frac{9,0}{10\,000} = 0,0009\,\text{A} = 0,9\,\text{mA}$.
E Entre A e E; 0,9 mA.

Errada. Entre A e E estão todos os quatro resistores, o que resulta em 12 V, valor acima do necessário para o equipamento. A corrente de 0,9 mA só seria correta para 9,0 V.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é um divisor de tensão resistivo?: É um circuito formado por resistores em série que divide a tensão total da fonte proporcionalmente entre eles.
2. Como calcular a queda de tensão em cada resistor de um divisor com resistores iguais?: Divide-se a tensão total pela quantidade de resistores, pois cada um recebe uma fração igual da tensão.
3. Qual a expressão geral para a corrente em um resistor submetido a uma diferença de potencial?: A corrente é dada por $I = \frac{U}{R}$, onde U é a tensão e R a resistência.
4. Por que a resistência interna do aparelho deve ser considerada no cálculo da corrente?: Porque ela determina a quantidade de corrente que o aparelho irá consumir ao ser ligado ao divisor de tensão.
5. O que acontece se ligar um equipamento em pontos do divisor com tensão maior que a especificada?: O equipamento pode ser danificado ou funcionar de forma inadequada, pois receberá tensão acima do recomendado.
6. Como identificar os pontos corretos para obter uma tensão desejada em um divisor de tensão?: Soma-se as quedas de tensão dos resistores entre os pontos e verifica-se se o valor corresponde ao desejado.
7. Por que a corrente calculada é baixa mesmo com 9 V disponíveis?: Porque a resistência interna do aparelho é alta (10 k\Omega), limitando a corrente segundo a Lei de Ohm.

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