Questão 110 do ENEM 2017 — Física
Fusível é um dispositivo de proteção contra sobrecorrente em circuitos. Quando a corrente que passa por esse componente elétrico é maior que sua máxima corrente nominal, o fusível queima. Dessa forma, evita que a corrente elevada danifique os aparelhos do circuito. Suponha que o circuito elétrico mostrado seja alimentado por uma fonte de tensão U e que o fusível suporte uma corrente nominal de 500 mA.
Qual é o máximo valor da tensão U para que o fusível não queime?
Resolução comentada
Olhando o circuito, o fusível fica entre um nó central e o restante da malha, formando uma ponte com os quatro resistores de 60 Ω, 60 Ω, 60 Ω e 40 Ω e mais os dois resistores de 30 Ω e 120 Ω ligados a esse nó central. Fazendo as combinações série/paralelo dessa ponte, chega-se a uma corrente pelo fusível igual a U/240. Como o fusível suporta no máximo 0,5 A, o maior valor possível de U é 0,5 × 240 = 120 V — acima disso, a corrente ultrapassaria a corrente nominal e o fusível queimaria.
Quem tenta resolver o circuito como se fosse uma simples associação em série ou paralelo dos resistores maiores, sem perceber a ponte formada pelo nó central, costuma cair em valores menores, como 60 V; o ponto-chave é identificar corretamente por onde a corrente do fusível realmente passa dentro dessa malha.