Foi montado um circuito formado por uma associação mista de resistores, em que
está em série com a associação em paralelo de
e
. Foram realizadas medições da tensão
e da corrente elétrica (I) no resistor
, de resistência elétrica nominal igual a
, tolerância de
e Potência máxima de 20 W . Os resultados obtidos são mostrados na tabela abaixo.
2,000
0,041
6,000
0,118
10,00
0,213
(a) Desenhe o circuito descrito no enunciado, indicando a posição do amperímetro e do voltímetro.
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2,000 | 0,041 | ||||
6,000 | 0,118 | ||||
10,00 | 0,213 |
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um circuito com uma combinação mista de resistores. Ou seja, temos resistores em série e em paralelo juntos. Precisamos desenhar esse circuito e mostrar onde colocamos o amperímetro (que mede a corrente) e o voltímetro (que mede a tensão). Para isso, vamos precisar entender como identificar séries e paralelos e saber onde cada medidor se encaixa no circuito.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar: quando resistores estão em série, eles estão conectados um após o outro, como se formassem uma fila. Já quando estão em paralelo, eles estão conectados de forma que compartilham os mesmos pontos de conexão, formando “galhos” diferentes. No nosso caso, o resistor $ R_1 $ está em série com a combinação de $ R_2 $ e $ R_3 $, que estão em paralelo.
Passo 3
Agora, vamos montar o circuito passo a passo. Imagine uma fonte de tensão conectada aos resistores. Primeiro, temos o $ R_1 $ conectado diretamente à fonte. Depois, seguindo o circuito, temos dois resistores ($ R_2 $ e $ R_3 $) que estão ligados em paralelo, ou seja, seus terminais estão conectados aos mesmos pontos onde $ R_1 $ está conectado. Isso forma a associação mista mencionada.
Passo 4
Sobre os medidores: o amperímetro serve para medir a corrente elétrica e deve ser conectado em série com o resistor onde queremos medir essa corrente. Já o voltímetro mede a diferença de potencial (ou tensão) entre dois pontos e deve ser conectado em paralelo ao componente cuja tensão queremos medir.
Passo 5
Aplicando isso ao nosso circuito:
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Amperímetro: Como queremos medir a corrente no resistor $ R_2 $, ele deve ser conectado em série com $ R_2 $. Ou seja, ele fica na mesma “linha” que $ R_2 $, permitindo que toda a corrente que passa por $ R_2 $ também passe pelo amperímetro.
-
Voltímetro: Para medir a tensão em $ R_2 $, o voltímetro deve ser conectado em paralelo com $ R_2 $. Isso significa que você coloca os terminais do voltímetro nas mesmas conexões onde $ R_2 $ está ligado.
Resposta
O circuito desenhado fica assim:
- Fonte de tensão conectada ao resistor $ R_1 $.
- Saindo de $ R_1 $, há uma conexão que se divide em dois caminhos paralelos:
- Um caminho com o resistor $ R_2 $ e, em série com ele, o amperímetro.
- Outro caminho com o resistor $ R_3 $.
- O voltímetro está conectado em paralelo ao resistor $ R_2 $, ou seja, seus terminais estão nos mesmos pontos onde $ R_2 $ está ligado.
Esse arranjo garante que o amperímetro mede a corrente passando por $ R_2 $ e o voltímetro mede a tensão aplicada a $ R_2 $.