( 3 , 0 ) Foi montado um circuito formado por uma associação mista de resistores, em que R1 está em série com a associação em paralelo de R 2 e R 3. Foram realizadas medições da tensão (U) e da corrente elétrica (I) no resistor R2, de resistência elétrica nominal igual a 47 Omega, tolerância de 10 % e Potência máxima de 20 W . Os resultados obtidos são mostrados na tabela abaixo.
|c|c|c|c|c|c| hline$U(V)$ & $De
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.

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:
  • 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:
  1. Fonte de tensão conectada ao resistor $ R_1 $.
  2. 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 $.
  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 $.

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