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#89CN · NaturezaENEM - 2013 - 1° Dia (Branca)
Medir temperatura é fundamental em muitas aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais é bastante prático. O seu funcionamento é baseado na correspondência entre valores de temperatura e de diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar o circuito elétrico apresentado, no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos braços do circuito (RS) e a dependência da resistência com a temperatura é conhecida. 

Para um valor de temperatura em que RS = 100 Ω, a leitura apresentada pelo voltímetro será de
  1. A+ 6,2 V.
  2. B+ 1,7 V.
  3. C+ 0,3 V.
  4. D- 0,3 V.
    gabarito
  5. E- 6,2 V.
Resolução

Eletrodinâmica é a parte da física que estuda o aspecto dinâmico da eletricidade, ou seja, o movimento constante das cargas elétricas. Pensando e utilizando esses conceitos básicas da parte elétrica da física, temos nessa questão de utiliza-los. Desse modo, a corrente elétrica sai do gerador e percorre o fia até chegar ao primeiro nó, determinado como o PONTO A, no qual sofre uma divisão. Uma parte da corrente (i1) vai até o resistor de 470 Ω, que chegará ao ponto B, indo em direção ao resistor Rs de 100 Ω até o ponto determinado de C. A outra corrente (i2) vai para o outro resistor de 470Ω, que chegará ao ponto D, seguindo até o resistor de 120 Ω até o ponto C.

Dessa maneira, como U= Ri (determinado pela Lei de Ohm) e a diferença de potencial (U) entre os pontos A e C é igual a ddp do circuito (10v), temos que:

UABC=RABC . i1

10=470 + 100 . i1

i1= 10570 =

157 A

 

No trecho ADC, temos:


UADC = RADC ⋅ i2 
10 = 470 + 120 i2 
i2 = 10590 =

 159 A

Ao observar o segmento BC e utilizando a Lei de Ohm, temos :

VB – VC = RBC⋅i1; VC = 0 (ligado à Terra)
VB = 100 x 157 ≅ 1,75.
 


No trecho DC:


VD - VC = RDC⋅i2
VD = 120 ⋅ 159 ≅ 2,03
 

A indicação do voltímetro é a diferença de potencial entre B e D. VB - VD = 1,75 V - 2,03 V = -0,28V (aproximadamente 0,3V). Como o sinal positivo do voltímetro está para o lado do ponto B e o negativo para o ponto D, a ddp indicada é de VB – VD =-0,3 V.