Questão 113 — ENEM 2025 (Natureza)

Em sua maioria, os equipamentos eletrônicos domésticos demandam baixa potência elétrica em corrente contínua. Para alimentá-los, uma fonte externa ou embutida transforma a corrente alternada em corrente contínua de baixa tensão. Entretanto, cada equipamento tem suas especificidades, e muitas vezes não é possível simplesmente trocar essas fontes sem levar em conta a tensão, a corrente ou a potência elétrica de saída.

Considere um equipamento de resistência elétrica R_C que funciona corretamente apenas em um dado valor de tensão. Porém, a única fonte de alimentação disponível fornece uma tensão 20% superior à tensão recomendada. Para adaptar essa fonte ao aparelho, a associação de um resistor de proteção R_P, de potência adequada, se faz necessária.

A configuração adequada do circuito e o valor do resistor de proteção, em relação ao valor da resistência do equipamento, são:

• A)

  

• B)

  

• C)

  

• D)

  

• E)

  

  — Gabarito (resposta correta)

Resolução

Esta questão avalia o conceito de divisor de tensão em circuito série. O objetivo é reduzir a tensão que chega ao equipamento de resistência R_C, já que a fonte fornece uma tensão 20% acima do valor recomendado, ou seja, V_fonte = 1,2 V_C.

A solução correta é ligar o resistor de proteção R_P em série com o equipamento. Em um circuito série, a mesma corrente percorre todos os componentes e a tensão se divide proporcionalmente às resistências. Para que R_C receba exatamente sua tensão nominal V_C, o resistor R_P deve absorver o excesso: V_P = 1{,}2\,V_C - V_C = 0{,}2\,V_C.

Como a corrente é a mesma nos dois resistores em série, temos:

\frac{R_P}{R_C} = \frac{V_P}{V_C} = \frac{0{,}2\,V_C}{V_C} = 0{,}2

Portanto, R_P = 0,2 R_C em série com o equipamento é a configuração correta.

As alternativas com R_P em paralelo com R_C estão erradas porque, nessa configuração, a tensão plena da fonte (1,2 V_C) apareceria nos terminais do equipamento, sem nenhuma redução. Já as alternativas com valores maiores de R_P em série (como 1,2 R_C ou 2,2 R_C) reduziriam a tensão do equipamento muito abaixo do valor nominal, impedindo seu funcionamento correto.

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