Física · circuitos em série · lei de Ohm · divisor de tensão
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 Ω 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.
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?
O que a prova mostra
Um esquema de circuito em traço preto. Os únicos valores escritos nele são os listados aqui.
No alto, ao centro, o rótulo Fonte CC e, embaixo dele, o símbolo de bateria (duas barras verticais, uma longa e uma curta), com + à esquerda e − à direita do símbolo. Abaixo da bateria, o rótulo 12 V.
Da bateria sai um fio para cada lado: o da esquerda vai até a borda esquerda da figura e desce; o da direita vai até a borda direita e desce. Os dois chegam à linha horizontal de baixo, onde estão os resistores.
Nessa linha há quatro caixas retangulares, todas com 100 Ω escrito dentro, ligadas uma em seguida da outra (em série), da esquerda para a direita.
De cinco pontos dessa linha descem fios curtos, cada um terminando numa elipse cinza (um borne), com a letra embaixo. Da esquerda para a direita, e em relação às quatro caixas:
+ da bateria);− da bateria).Entre A e C; 30 mA
Entre B e E; 30 mA
Entre A e D; 1,2 mA
Entre B e E; 0,9 mA
Entre A e E; 0,9 mA
Os quatro resistores dividem 12 V em 3 V cada. Entre B e E há 9 V, e no aparelho passa 9 V ÷ 10 kΩ = 0,9 mA.
Por que a D é a certa
Os quatro resistores iguais estão em série na fonte de 12 V, então cada um fica com 3 V. Tomando E, no polo negativo, como 0 V, os pontos ficam em D = 3 V, C = 6 V, B = 9 V e A = 12 V. Entre B e E há três resistores: 9 V. No aparelho, a corrente é 9 V ÷ 10 000 Ω = 0,9 mA. A resistência dele é tão maior que 300 Ω que quase não altera a divisão.
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