Ciências da NaturezaEletricidade (Eletrodinâmica, Circuitos Elétricos e Potência)Fácil

Questão de Eletricidade (Eletrodinâmica, Circuitos Elétricos e Potência) — ENEM

Em uma ação de educação científica promovida por um instituto de tecnologia junto a escolas públicas, estudantes do ensino médio aprendem a usar multímetros para medir grandezas elétricas em condutores e, a partir dessas medições, aplicam a Lei de Ohm para obter a resistência elétrica dos materiais analisados. O instrutor explica que a Lei de Ohm pode ser reescrita de forma que a resistência seja isolada: basta dividir a tensão aplicada sobre o condutor pela corrente que ele transporta, resultando na expressão R = U / i, com a resistência em ohms, a tensão em volts e a corrente em ampères. Para a atividade do dia, a turma mede a tensão em um trecho de fio de cobre e encontra o valor de 12 volts; em seguida, mede a corrente que passa por esse mesmo trecho e obtém 3 ampères. Considerando essa relação e os valores registrados pelos estudantes durante o experimento realizado na escola, qual é a resistência elétrica desse trecho de fio de cobre?
A0,25 Ω
B4 Ω
C9 Ω
D15 Ω
E36 Ω

Gabarito comentado

A Lei de Ohm permite obter qualquer uma das três grandezas elétricas quando se conhecem as outras duas. Para encontrar a resistência, divide-se a tensão pela corrente (R = U/i). Quanto maior a resistência de um condutor, maior será a tensão necessária para manter uma mesma corrente, o que influencia diretamente no dimensionamento seguro das instalações elétricas.

Resolução passo a passo

Pela Lei de Ohm, a resistência elétrica de um condutor é a razão entre a tensão aplicada e a corrente que o atravessa, ou seja, R = U / i. No experimento realizado pelos estudantes, a tensão medida no trecho de fio de cobre foi de 12 volts e a corrente registrada foi de 3 ampères. Substituindo na expressão, temos R = 12 ÷ 3 = 4 ohms. O valor 0,25 Ω resulta de inverter a divisão, fazendo i / U em vez de U / i; 9 Ω subtrai a corrente da tensão em vez de dividir; 15 Ω soma os dois valores medidos, operação sem base física; 36 Ω multiplica tensão por corrente, obtendo a potência em watts, não a resistência. Apenas 4 Ω decorre da divisão correta da tensão pela corrente, sendo a resistência elétrica real do trecho de fio avaliado no laboratório.

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