Uma fonte ideal V = 18,0 V alimenta R1 = 10,0 O em série com um ramo paralelo formado por R2 = 15,0 O e R3 =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma fonte ideal V = 18,0 V alimenta R1 = 10,0 O em série com um ramo paralelo formado por R2 = 15,0 O e R3 = 30,0 O. Usando equivalência de resistores, calcule (a) a corrente total I_total fornecida pela fonte e (b) a corrente que percorre R2. Use I = V/R_eq e I_R2 = V_branch / R2 (todas as grandezas em SI).
- A) I_total = 1,00 A; I_R2 = 0,450 A
- B) I_total = 0,900 A; I_R2 = 0,600 A
- C) I_total = 1,50 A; I_R2 = 1,00 A
- D) I_total = 2,00 A; I_R2 = 1,20 A
- E) I_total = 0,500 A; I_R2 = 0,300 A
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a configuração. R1 = 10,0 ohms está em série com o ramo paralelo formado por R2 = 15,0 ohms e R3 = 30,0 ohms, alimentados por uma fonte ideal de 18,0 V.
- Calcule a resistência equivalente do ramo paralelo. Para dois resistores em paralelo, R_par = (R2 x R3) / (R2 + R3) = (15 x 30) / (15 + 30) = 450 / 45 = 10,0 ohms.
- Some a resistência em série. R_eq = R1 + R_par = 10,0 + 10,0 = 20,0 ohms.
- Calcule a corrente total. I_total = V / R_eq = 18,0 / 20,0 = 0,900 A.
- Calcule a tensão no ramo paralelo. Como R1 está em série, ela consome parte da tensão: V_branch = I_total x R_par = 0,900 x 10,0 = 9,00 V (conferência: 18,0 - 0,900 x 10,0 = 9,00 V).
- Calcule a corrente em R2. I_R2 = V_branch / R2 = 9,00 / 15,0 = 0,600 A.
- Conclusão. O gabarito B (I_total = 0,900 A e I_R2 = 0,600 A) está correto.
- Por que as outras estão erradas: A usa uma resistência total incorreta e divide a tensão do ramo pela resistência errada; C considera 15 V no ramo, o que não é coerente com a queda em R1; D ignora a queda de tensão em R1 e aplica os 18 V inteiros ao ramo; E usa R3 = 30 ohms no lugar de R2 para calcular a corrente que percorre R2.
💡 Dica: Calcule a resistência equivalente antes de determinar as correntes.
Alternativa por alternativa
O aluno obteve uma resistência total de 18 ohms, o que indica erro na soma das partes, e depois dividiu a tensão do ramo por 20 ohms em vez de 15 ohms, misturando a resistência total com a de R2.
Por que engana: Confundir a resistência equivalente do circuito, resultando em um cálculo incorreto da corrente total.
R_par = 1/(1/15+1/30)=10,0 O; R_eq = 10,0+10,0 =20,0 O; I_total = 18,0/20,0 =0,900 A; V_branch = I_total·R_par =0,9·10 =9,0 V; I_R2 = 9,0/15,0 =0,600 A.
O aluno considerou que a tensão sobre o ramo paralelo é de 15 V, valor sem base na queda de tensão de R1, e calculou a corrente de R2 a partir daí.
O aluno aplicou a tensão total da fonte, 18 V, diretamente ao ramo paralelo, ignorando que R1 está em série e consome parte da tensão; além disso, a resistência equivalente calculada (9 ohms) está incorreta.
O aluno calculou a corrente em R2 usando a resistência de R3 (30 ohms), confundindo os dois resistores do ramo paralelo, e a resistência equivalente total de 36 ohms também não corresponde à associação do circuito.
Raio-X da questão
circuitos elétricos
avaliacao
circuitos elétricos · lei de Ohm
Revisar as leis de Ohm e a combinação de resistores em série e paralelo.
Confundir a resistência equivalente do circuito, resultando em um cálculo incorreto da corrente total.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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