Questão 116 do Enem 2020: onde ligar o aparelho de 9 V no divisor de tensão

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

Nos outros cadernos: amarelo 96 · cinza 95 · rosa 123

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D Entre B e E; 0,9 mA.

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.

Divisor de tensão: uma fonte CC de 12 V ligada às pontas de quatro resistores de 100 Ω em série; os pontos A, B, C, D e E ficam nas pontas e entre os resistores, com A numa extremidade e E na outra

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?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Entre quais pontos há 9 V e qual corrente passa no aparelho.

A tensão em cada resistor

Os quatro resistores de 100 Ω estão em série com a fonte de 12 V. A tensão se divide igualmente:

U = \frac{12\ \text{V}}{4} = 3\ \text{V por resistor}

Onde estão os 9 V

9 V são três resistores. Entre B e E (ou entre A e D) há três resistores: 9 V.

A corrente no aparelho

O aparelho tem resistência de 10 kΩ, muito maior que os 300 Ω que ele fica em paralelo, então quase não altera a divisão. A corrente nele:

i = \frac{9\ \text{V}}{10\,000\ \Omega} = 0{,}9 \times 10^{-3}\ \text{A} = 0{,}9\ \text{mA}

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Entre A e C há dois resistores: 6 V, e não 9 V. E 30 mA seria a corrente nos resistores de 100 Ω, e não no aparelho. (15,9% marcaram)
B
O par de pontos está certo, mas 30 mA é a corrente nos resistores de 100 Ω do divisor. No aparelho de 10 kΩ passam 9 ÷ 10 000 = 0,9 mA. (16,1% marcaram)
C
Entre A e D também há 9 V, mas a corrente no aparelho seria 0,9 mA, e não 1,2 mA (que corresponderia a 12 V). (20,6% marcaram)
E
Foi a mais marcada. Entre A e E está a tensão inteira da fonte, 12 V: o aparelho de 9 V receberia tensão demais. (26,4% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.508.713 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 709 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 5ª mais difícil de 44 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.

Acertaram20,6%dos candidatos marcaram a D

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

Como os candidatos responderam

A15,9%
B16,1%
C20,6%
D20,6% ✓ gabarito
E26,4% mais marcada

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50017,7%
500 a 60021,4%
600 a 70033,1%
700 ou mais63,2%

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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