Em um levantamento científico de campo, uma equipe usa dois eletrodos para medir a resistência elétrica de uma…

Questão

Em um levantamento científico de campo, uma equipe usa dois eletrodos para medir a resistência elétrica de uma amostra. A tensão medida inclui tanto a resposta da amostra quanto um desvio aproximadamente constante produzido pelo contato dos eletrodos. Para reduzir esse efeito, o equipamento realiza duas leituras, invertendo o sentido da corrente sem alterar sua intensidade. Com corrente de 0,50 mA, registra +1,26 V em uma direção e -0,74 V na direção inversa. O programa deve estimar a resistência da amostra sem atribuir a ela o desvio de contato. Explique como o programa pode combinar as duas leituras para eliminar o desvio constante dos eletrodos e calcular a resistência estimada da amostra. Apresente o procedimento e o resultado com unidade.

1. A) O programa deve usar a tensão registrada na primeira direção e dividir esse valor por duas vezes a intensidade da corrente, estimando R = 1.260 Ω. Assim, a resistência é obtida a partir de uma das medições, sem combinar a leitura feita após a inversão do sentido da corrente.
2. B) O programa deve somar as duas leituras mantendo seus sinais e dividir o resultado por duas vezes a intensidade da corrente, estimando R = 520 Ω. A operação combina as medições e considera a inversão da corrente, mas não separa corretamente a contribuição resistiva do desvio constante produzido pelo contato dos eletrodos.
3. C) O programa deve subtrair a leitura da direção inversa da leitura da primeira direção e dividir a diferença por quatro vezes a intensidade da corrente, estimando R = 1.000 Ω. A subtração combina as medições para retirar o desvio constante dos eletrodos, mas o divisor adotado converte essa diferença em resistência.
4. D) O programa deve subtrair a leitura obtida com a corrente invertida daquela obtida na primeira direção e dividir a diferença por duas vezes a intensidade da corrente: R = [1,26 V - (-0,74 V)] / [2 × 0,50 mA] = 2,00 V / 0,001 A = 2.000 Ω. A subtração cancela o desvio constante dos eletrodos, que mantém o mesmo sinal nas duas leituras, enquanto a contribuição resistiva troca de sinal com a inversão da corrente.
5. E) O programa deve dividir a leitura registrada na direção inversa pela intensidade da corrente, estimando R = -1.480 Ω. O sinal negativo é mantido porque a corrente foi invertida, e a tensão dessa leitura é tratada como a contribuição da amostra.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Seja R a resistência da amostra e Vc o desvio constante dos contatos. Na primeira direção, a leitura é IR + Vc; com a corrente invertida, é -IR + Vc.
2. Subtraindo a segunda leitura da primeira, o desvio se cancela: 1,26 - (-0,74) = 2,00 V. Essa diferença corresponde a 2IR.
3. Portanto, R = 2,00 V / (2 × 0,50 mA) = 2,00 V / 0,001 A = 2.000 Ω. A alternativa D aplica esse procedimento corretamente.
4. A usa apenas uma leitura e não elimina o desvio; B soma as leituras, cancelando a contribuição resistiva em vez do desvio; C divide a diferença por 4I, obtendo metade da resistência correta; E usa uma única leitura, que ainda contém o desvio, e atribui indevidamente o sinal da tensão à resistência. O gabarito oficial D coincide com a resolução.

💡 Dica: Subtraia as leituras com sinal para cancelar o desvio e divida a diferença por duas vezes a corrente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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