Questão 91 do Enem 2020 Digital: por que o adaptador T superaquece

Enem 2020 Digital · 2º dia · caderno azul · Física · Eletricidade

Nos outros cadernos: amarelo 92 · rosa 122 · cinza 103

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D corrente entre C e D.

O adaptador de tomada tipo T (Figura 1) é um acessório utilizado em domicílios para ligar vários aparelhos eletrodomésticos em uma única tomada. Conectar três aparelhos de alta potência em um mesmo adaptador pode superaquecê-lo e, consequentemente, provocar um incêndio. O circuito da Figura 2A representa um aparelho de resistência elétrica R ligado ao adaptador de resistência elétrica r. Na Figura 2B está representado um circuito com três aparelhos de resistência elétrica R ligados ao mesmo adaptador. Em ambos os circuitos, os pontos C e D são os terminais de uma mesma tomada elétrica. Considere todos os resistores ôhmicos.

Figura 1: adaptador de tomada tipo T, com três entradas

Figura 2: em A, a resistência r do adaptador em série com um aparelho R entre os pontos C e D; em B, a resistência r em série com três aparelhos R ligados em paralelo entre si

Comparando-se a Figura 2B com a Figura 2A, verifica-se que o possível superaquecimento do adaptador de tomada acontece em decorrência do aumento da

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Resolução comentada

O que a questão pede

O que aumenta, da Figura 2A para a 2B, e esquenta o adaptador.

A resistência equivalente cai

Três aparelhos iguais em paralelo equivalem a R/3. O circuito passa de r + R para:

R_{eq} = r + \frac{R}{3}

um valor menor.

A corrente total sobe

A tensão da tomada (entre C e D) é fixa. Com resistência equivalente menor, a corrente total aumenta:

i = \frac{U_{CD}}{R_{eq}}

Toda essa corrente atravessa o adaptador. A potência dissipada nele (r·i²) cresce com o quadrado da corrente: é isso que o superaquece.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Foi a mais marcada. A tensão em cada aparelho até diminui um pouco, porque o adaptador fica com uma parte maior da tensão. O que cresce é a corrente total. (32,2% marcaram)
B
A corrente em cada aparelho não aumenta: o que aumenta é a soma das três, que passa pelo adaptador. (27,3% marcaram)
C
A tensão entre C e D é a da tomada, fixa (127 V ou 220 V). (13,6% marcaram)
E
A resistência equivalente diminui: resistores em paralelo dão um equivalente menor que cada um. (13% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 26.421 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 672 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 10ª 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.

Acertaram13,8%dos candidatos marcaram a D

Habilidade 5 · Competência 2Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.

Como os candidatos responderam

A32,2% mais marcada
B27,3%
C13,6%
D13,8% ✓ gabarito
E13%

Em branco: 0,1% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50012,1%
500 a 60013,4%
600 a 70025,7%
700 ou mais81,2%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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