Questão do ENEM 2020

Ciências da Natureza · habilidade 5Caderno Cinza · Questão 95

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 Ω 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?

Alternativa A: Entre A e C; 30 mA.
Justificativa
Esta alternativa está errada. Entre A e C há apenas dois resistores de 100 Ω, que ficam com 6 V, e não 9,0 V. Além disso, 30 mA é a corrente que percorre os resistores do divisor, não a do equipamento, que tem resistência interna de 10 kΩ.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa B: Entre B e E; 30 mA.
Justificativa
Esta alternativa está errada. Entre B e E a tensão é a correta, 9,0 V, mas 30 mA é a corrente que passa pelos resistores do divisor. A corrente no equipamento, de resistência 10 kΩ, é $\frac{9{,}0}{10\,000} = 0{,}9$ mA.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa C: Entre A e D; 1,2 mA.
Justificativa
Esta alternativa está errada. Entre A e D há três resistores, ou seja, 9,0 V, mas o valor de 1,2 mA corresponderia a 12 V sobre 10 kΩ, $\frac{12}{10\,000}$ . Com 9,0 V sobre o equipamento, a corrente é de 0,9 mA.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa D: Entre B e E; 0,9 mA. gabarito
Justificativa
Esta alternativa está correta. Os quatro resistores de 100 Ω em série somam 400 Ω; a corrente é $\frac{12}{400} = 30$ mA e cada resistor fica com 3 V. Para 9,0 V são necessários três resistores, como os que ficam entre B e E. Como a resistência do equipamento, 10 kΩ, é muito maior que os 300 Ω entre B e E, a tensão pouco muda, e a corrente nele é $\frac{9{,}0}{10\,000} = 0{,}9$ mA.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa E: Entre A e E; 0,9 mA.
Justificativa
Esta alternativa está errada. Ligar o equipamento entre os pontos extremos o submete aos 12 V da fonte, acima dos 9,0 V em que ele opera, e ele não funcionaria corretamente. Nessa ligação, a corrente seria de $\frac{12}{10\,000} = 1{,}2$ mA.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria

Código INEP: 111430
Código da prova: 599
Arquivo do PDF: ENEM_2020_P1_CAD_06_DIA_2_CINZA.pdf