Um estudante conecta um amperímetro com resistência interna R_a = 0,05 O em paralelo a um resistor de carga R…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um estudante conecta um amperímetro com resistência interna R_a = 0,05 O em paralelo a um resistor de carga R = 10,0 O alimentado por V = 12,0 V. Usando R_eq = (R·R_a)/(R+R_a) e I_total = V/R_eq, analise a corrente total e se o instrumento corre risco.
- A) I_total ˜ 240 A; amperímetro não conduz corrente alguma.
- B) I_total ˜ 241 A; amperímetro provavelmente será danificado.
- C) I_total ˜ 12 A; risco moderado.
- D) I_total ˜ 241 A; porém o amperímetro é projetado para isso e não será danificado.
- E) I_total ˜ 1,20 A; amperímetro seguro.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcular a resistência equivalente do paralelo entre o amperímetro (R_a = 0,05 ohm) e a carga (R = 10,0 ohm). R_eq = (10,0 x 0,05)/(10,0 + 0,05) = 0,5/10,05 = aproximadamente 0,04975 ohm.
- Calcular a corrente total. I_total = V/R_eq = 12,0/0,04975 = aproximadamente 241 A.
- Analisar o risco para o instrumento. Como a resistência do amperímetro é muito menor que a da carga, quase toda a corrente passa pelo amperímetro (cerca de 240 A), valor muito acima do que ele suporta. Isso caracteriza um curto-circuito pelo instrumento, que tende a superaquecer e queimar o aparelho.
- Conclusão. A alternativa B traz o valor correto (aproximadamente 241 A) e a conclusão correta de que o amperímetro provavelmente será danificado. O gabarito oficial B está correto, e foi isso que obtive independentemente.
- Por que as outras estão erradas. A: o valor está próximo, mas o amperímetro conduz praticamente toda a corrente, não nenhuma. C: 12 A não corresponde ao cálculo, pois ignora a baixa resistência do amperímetro e o risco é grave, não moderado. D: o valor de 241 A está correto, mas um amperímetro não é projetado para suportar essa corrente quando ligado em paralelo. E: 1,20 A é apenas a corrente que passaria pela carga sozinha (12/10), ignorando o ramo do amperímetro.
💡 Dica: Calcule R_eq e I_total para avaliar o risco ao amperímetro.
Alternativa por alternativa
Acredita que, por estar em paralelo, o amperímetro fica isolado e não conduz corrente, confundindo a ligação em paralelo com a ausência de caminho para a corrente.
R_eq ˜ 0,04975 O ? I ˜ 241 A; corrente alta concentra-se no ramo do amperímetro.
Chega a um valor de corrente que não corresponde ao cálculo (12 A) e considera o risco moderado, provavelmente por ignorar a resistência do amperímetro no cálculo da resistência equivalente.
Calcula corretamente os 241 A, mas acredita que o amperímetro é projetado para suportar essa corrente, aplicando a intuição de que instrumentos de medida são sempre robustos.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a resistência do amperímetro e a carga, subestimando a corrente total e acreditando que o amperímetro não será danificado.
Calcula apenas a corrente na carga (12 V / 10 ohm = 1,20 A) e esquece que o amperímetro, em paralelo, forma um ramo de baixíssima resistência que drena quase toda a corrente.
Raio-X da questão
circuito elétrico
avaliacao
circuitos elétricos · cálculo de resistência equivalente
Revisar a análise de circuitos em paralelo e a lei de Ohm.
O aluno pode confundir a relação entre a resistência do amperímetro e a carga, subestimando a corrente total e acreditando que o amperímetro não será danificado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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