Questão 113 da prova amarela do 2º dia do Enem 2025; veja as questões correspondentes

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)

Questões correspondentes

Prova Azul: 130

Prova Branca: 116

Prova Verde: 133

Resolução da questão

Gabarito: E

A fonte fornece uma tensão 20% superior à recomendada (U) para o funcionamento do equipamento com resistência elétrica R_C, ou seja, essa tensão corresponde a 1,2U. Queremos encontrar o circuito adequado, bem como o valor da resistência elétrica do resistor de proteção, para que o equipamento funcione corretamente.

De início, podemos desconsiderar todos os circuitos que mostrem esses resistores em paralelo, pois, nesse tipo de associação, a tensão é a mesma para ambos os resistores, o que continuaria fornecendo uma tensão 20% superior à recomendada para R_C. Logo, a associação correta deve indicar esses resistores em série.

Sabendo que devemos selecionar uma associação em série, devemos pensar que, com a fonte de alimentação fornecendo uma tensão de 1,2U, ela será dividida entre os resistores R_P e R_C. Como R_C precisa de uma tensão de 1,0U, mas a tensão fornece 1,2U, então R_P receberá os 0,2U restantes.

Assim, usando U = R · i, podemos notar que, para R_C e para R_P, respectivamente:

1,0U = R_C · i

0,2U = R_P · i

Comparando as duas equações, temos que

0,2U = 0,2 · R_C · i

A corrente que passa pelos dois resistores deve ser a mesma, logo, R_P = 0,2 · R_C, o que corresponde à alternativa E.

A) A relação entre as resistências está correta, mas os resistores estão em paralelo, o que continuaria fornecendo os mesmos 1,2U para ambos.

B) Aqui, além de a relação entre as resistências estar incorreta, ambos estão em paralelo.

C) Apesar de ambos os resistores estarem em série, a resistência RP deveria corresponder a 0,2 · RC. Uma resistência de R_P superior a 0,2 · R_C forneceria uma tensão a R_C inferior à que ele precisa.

D) Apesar de ambos os resistores estarem em série, a resistência R_P deveria corresponder a 0,2 · R_C. Uma resistência de R_P superior a 0,2 · R_C forneceria uma tensão a R_C inferior à que ele precisa.