Questão 77 do Enem 2014 PPL: a corrente máxima que o fusível deixa passar

Enem 2014 PPL · 1º dia · caderno branco · Física · Eletricidade

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E 3,0

Fusíveis são dispositivos de proteção de um circuito elétrico, sensíveis ao excesso de corrente elétrica. Os modelos mais simples consistem de um filamento metálico de baixo ponto de fusão, que se funde quando a corrente ultrapassa determinado valor, evitando que as demais partes do circuito sejam danificadas. A figura mostra um diagrama de um circuito em que o fusível F protege um resistor R de 12 Ω, uma lâmpada L de 6 W e um alto-falante que conduz 1 A.

Circuito: bateria de 12 V em série com o fusível F; depois dele, em paralelo, um resistor de 12 Ω, uma lâmpada de 6 W e um alto-falante percorrido por 1 A

Sabendo que esse fusível foi projetado para trabalhar com uma corrente até 20% maior que a corrente nominal que atravessa esse circuito, qual é o valor, em ampères, da corrente máxima que o fusível F permite passar?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A corrente máxima suportada pelo fusível.

Corrente em cada ramo

Os três estão em paralelo, com 12 V:

Resistor: $i = \dfrac{12}{12} = 1{,}0$ A
Lâmpada: $i = \dfrac{P}{U} = \dfrac{6}{12} = 0{,}5$ A
Alto-falante: 1,0 A

Corrente pelo fusível

O fusível está antes da divisão: passa por ele a soma.

i_{nominal} = 1{,}0 + 0{,}5 + 1{,}0 = 2{,}5\ \text{A}

i_{máx} = 2{,}5 \times 1{,}2 = 3{,}0\ \text{A}

Alternativa E.

E Gabarito: alternativa E

Por que as outras alternativas estão erradas

A
1,0 A é só a corrente de um dos ramos.
B
1,5 A soma só o resistor e a lâmpada.
C
2,0 A soma só o resistor e o alto-falante.
D
2,5 A é a corrente nominal, sem os 20% a mais.

Raio-X da questão

Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 669 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 11ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

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