Uma pessoa percebe que a bateria de seu veículo fica descarregada após cinco dias sem uso. No início desse período, a bateria funcionava normalmente e estava com o total de sua carga nominal, de 60 Ah. Pensando na possibilidade de haver uma corrente de fuga, que se estabelece mesmo com os dispositivos elétricos do veículo desligados, ele associa um amperímetro digital ao circuito do veículo.
Qual dos esquemas indica a maneira com que o amperímetro deve ser ligado e a leitura por ele realizada?
O conceito avaliado é a ligação correta do amperímetro em um circuito elétrico e o cálculo da corrente de fuga a partir dos dados fornecidos.
O amperímetro deve ser sempre conectado em série no circuito que se deseja medir. Por ter resistência interna muito baixa, se fosse ligado em paralelo provocaria um curto-circuito. Portanto, o esquema correto é aquele em que o amperímetro está inserido no fio que liga a bateria ao circuito do veículo, interrompendo o condutor e sendo atravessado pela mesma corrente que circula pelo sistema.
Para verificar o valor esperado da leitura, calcula-se a corrente de fuga com base na capacidade da bateria e no tempo de descarga:
I = \frac{Q}{\Delta t} = \frac{60 \text{ Ah}}{5 \times 24 \text{ h}} = \frac{60}{120} = 0{,}5 \text{ A}
O único esquema que mostra o amperímetro ligado em série (interposto entre o polo da bateria e o circuito do veículo) e indica a leitura de 0,5 A é o correto.
Os demais esquemas estão errados porque: alguns mostram o amperímetro em paralelo com a bateria ou com o circuito (conexão incorreta que causaria curto-circuito); outros apresentam leituras de 2,5 A ou 12 A, valores incompatíveis com o cálculo — 12 A descarregaria a bateria em apenas 5 horas, não em 5 dias.
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