Um circuito semelhante ao da imagem pode ser encontrado em alguns termômetros digitais

Um circuito semelhante ao da imagem pode ser encontrado em alguns termômetros digitais. Nele, estão ligados uma bateria de 5 V, um amperímet...

Um circuito semelhante ao da imagem pode ser encontrado em alguns termômetros digitais. Nele, estão ligados uma bateria de 5 V, um amperímetro, A, e 4 resistores, R1, R2, R3 e R4, de resistências elétricas 5 Ω, 10 Ω, 25 Ω e 50 Ω, respectivamente. Quando a chave S é ligada, o circuito é chamado de ponte de Wheatstone.

a) Com a chave S desligada, qual é a resistência equivalente, em ohms, do circuito? Qual é a intensidade da corrente total, i, que o atravessa, em ampères?

b) Considere que esses resistores foram trocados por outros 4 resistores de valores desconhecidos e que a chave S foi ligada. Percebeu-se, então, que o amperímetro mediu uma corrente de valor nulo, ou seja, que não passava corrente entre os pontos a e b do circuito. Prove que, nesta nova condição, os valores dos novos resistores estão relacionados por R1 ⋅ R4 = R2 ∙ R3.

QUESTÃO ANTERIOR:

- A transparência de um material depende da frequência da luz que incide sobre ele. Na figura, à esquerda, está representada uma fonte que emite um feixe de luz de intensidade constante e frequência variável.

RESOLUÇÃO (Cursos Objetivo):

a) Com a chave S desligada, o circuito pode ser desenhado como se segue.

Assim, com uma resistência equivalente de 12,5Ω e uma tensão elétrica da fonte de 5V, temos:

U = R i

5 = 12,5 i

i = 0,4A

b) Com a chave S ligada e com a indicação nula do amperímetro, temos o mesmo potencial elétrico nos extremos do mesmo.

Nessa situação, denominada Ponte de Wheatstone em equilíbrio, vem:

Dividindo-se I por II, temos:

Assim:

R1 R4 = R2 R3 c.q.d.

GABARITO:

a) Req = 12,5Ω

i = 0,4A

b) demonstração

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:

- Prova FAMERP 2022 (1º e 2º dias) com Gabarito e Resolução