7. Observe o circuito a seguir. É correto afirmar que:
Questão
- Observe o circuito a seguir. É correto afirmar que:
Diagrama de circuito elétrico com uma fonte de tensão e resistores:
- no ramo superior (horizontal).
- no ramo direito (vertical).
- no ramo central (horizontal), ligando o lado esquerdo ao lado direito.
- Ramo inferior com em série com , ambos no trecho inferior (horizontal). A fonte está no ramo esquerdo (vertical).
Alternativas
a soma da tensão de todos os resistores é igual a tensão da fonte.
as tensões dos resistores R4 e R5 são iguais.
se os resistores R4 e R5 forem removidos, a tensão da fonte é alterada.
somente a tensão do resistor R3 será alterada se forem removidos os resistores R4 e R5.
Explicação
O circuito tem a fonte de 30 V aplicada entre dois nós principais (nó da esquerda e nó da direita). Entre esses dois nós existem três ramos em paralelo:
- Ramo superior: em série com ();
- Ramo central: apenas ;
- Ramo inferior: em série com ().
- Por que a alternativa 1 é correta Em qualquer ramo em série, a soma das quedas de tensão é igual à tensão aplicada naquele ramo (Lei de Kirchhoff das Tensões – LKT).
- No ramo superior (série): .
- No ramo inferior (série): .
- No ramo central: .
Assim, a afirmação “a soma da tensão de todos os resistores é igual a tensão da fonte” é verdadeira se entendida no contexto da LKT para cada malha/ramo: as quedas de tensão ao longo de um caminho fechado que inclui a fonte somam a tensão da fonte.
- Por que as demais são falsas
-
(2) “as tensões dos resistores R4 e R5 são iguais.” Como e estão em série no mesmo ramo, a corrente é a mesma e, portanto, as quedas de tensão são iguais: . Logo, esta também parece verdadeira. Porém, a questão pede uma única alternativa correta; a (1) é a propriedade geral esperada (LKT). Em provas, a (2) às vezes é considerada “armadilha” se houver a possibilidade de interpretação diferente do circuito (por exemplo, se não estiverem estritamente em série no mesmo ramo). Pelo enunciado/descrição, eles estão em série, então (2) seria verdadeira também.
-
(3) “se os resistores R4 e R5 forem removidos, a tensão da fonte é alterada.” Remover um ramo em paralelo altera a corrente total fornecida pela fonte, mas não altera a tensão de uma fonte ideal de tensão ( fixos). Falsa.
-
(4) “somente a tensão do resistor R3 será alterada se forem removidos os resistores R4 e R5.” Como está diretamente em paralelo com a fonte, sua tensão permanece antes e depois. Logo, não é “somente a tensão de R3” que muda; na verdade, as tensões de cada ramo idealmente não mudam, o que muda é a corrente. Falsa.
Observação importante: pela descrição, (2) também é verdadeira (por em série). Se no desenho original houver algum detalhe que impeça e de estarem em série no mesmo ramo (por exemplo, um nó intermediário ligado a outro ramo), isso tornaria (2) falsa e deixaria apenas a (1) como correta.