Questão 116 do ENEM 2020 — Física
Um estudante tem uma fonte de tensão com corrente contínua que opera em tensão fixa de 12 V. Como precisa alimentar equipamentos que operam em tensões menores, ele emprega quatro resistores de 100 para construir um divisor de tensão. Obtém-se este divisor associando os resistores, como exibido na figura. Os aparelhos podem ser ligados entre os pontos A, B, C, D e E, dependendo da tensão especificada.
Ele tem um equipamento que opera em 9,0 V com uma resistência interna de 10 kΩ.
Entre quais pontos do divisor de tensão esse equipamento deve ser ligado para funcionar corretamente e qual será o valor da intensidade da corrente nele estabelecida?
Resolução comentada
Os quatro resistores de 100 Ω estão em série entre A e E; sem carga, cada um teria 3 V, mas o equipamento (10 kΩ) é ligado em paralelo com o trecho B-E (300 Ω), reduzindo ligeiramente essa divisão. Calculando a resistência equivalente do paralelo (≈291 Ω) em série com o resistor A-B, a tensão entre B e E fica próxima dos 9,0 V exigidos pelo aparelho, com uma corrente de cerca de 0,9 mA passando por ele — por isso o equipamento deve ser ligado entre B e E.
Quem ignora a resistência interna do aparelho e calcula a corrente apenas pela lei de Ohm simples (9 V ÷ 300 Ω) chega a 30 mA — mas essa conta despreza que praticamente toda a corrente do divisor continua fluindo pelos resistores, e apenas uma fração ínfima (cerca de 0,9 mA) realmente atravessa o equipamento de alta resistência interna.