Aquecedores elétricos utilizam resistência de fio, suportando uma corrente máxima dimensionada pelo fabricante. O dimensionamento original do circuito elétrico de um aquecedor, esquematizado na figura, foi utilizado para provocar a elevação de temperatura em um volume de água, durante um determinado intervalo de tempo. Caso se pretenda utilizar uma tensão de 250 V, o circuito precisará ser redimensionado, para garantir o correto funcionamento do aquecedor. A corrente deve ser mantida, considerando-se o aquecimento do mesmo volume de água, à mesma temperatura, durante o mesmo intervalo de tempo. Nesse redimensionamento, deve-se acrescentar ao circuito um resistor de

Questão 117 do Enem 2024 PPL: o resistor para ligar o aquecedor em 250 V

Enem 2024 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Eletricidade

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B 22,5 Ω em série.

Aquecedores elétricos utilizam resistência de fio, suportando uma corrente máxima dimensionada pelo fabricante. O dimensionamento original do circuito elétrico de um aquecedor, esquematizado na figura, foi utilizado para provocar a elevação de temperatura em um volume de água, durante um determinado intervalo de tempo.

Circuito com uma fonte de tensão V ligada a um resistor de 40 Ω, com corrente de 4 A

Caso se pretenda utilizar uma tensão de 250 V, o circuito precisará ser redimensionado, para garantir o correto funcionamento do aquecedor. A corrente deve ser mantida, considerando-se o aquecimento do mesmo volume de água, à mesma temperatura, durante o mesmo intervalo de tempo.

Nesse redimensionamento, deve-se acrescentar ao circuito um resistor de

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Que resistor acrescentar para ligar o aquecedor em 250 V mantendo a corrente de 4 A.

A tensão original

V = R \cdot i = 40\ \Omega \times 4\ \text{A} = 160\ \text{V}

A resistência necessária em 250 V

Para a corrente continuar 4 A:

R_{\text{total}} = \frac{250\ \text{V}}{4\ \text{A}} = 62{,}5\ \Omega

O resistor extra

Para aumentar a resistência total, o resistor vai em série:

R_{\text{extra}} = 62{,}5 - 40 = 22{,}5\ \Omega

Assim, o aquecedor de 40 Ω continua com 4 A e com os mesmos 160 V; os 90 V restantes ficam no resistor extra.

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Foi a errada mais marcada. Acerta o valor, mas um resistor em paralelo diminui a resistência total e aumenta a corrente. Para segurar a corrente com uma tensão maior, é preciso somar resistência, em série. (28,6% marcaram)
C
Um resistor em paralelo com a fonte de 250 V não reduz a corrente no aquecedor. E o valor não sai da conta. (25,2% marcaram)
D
Em série está certo, mas 71,1 Ω deixaria a resistência total em 111,1 Ω: a corrente cairia para cerca de 2,25 A. (10,3% marcaram)
E
Em paralelo, a corrente no aquecedor de 40 Ω subiria para 250 ÷ 40 ≈ 6,25 A, acima do que ele suporta. (4,7% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 234 candidatos que fizeram a prova.

Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 637 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 22ª 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.

Acertaram30,3%dos candidatos marcaram a B

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

Como os candidatos responderam

A28,6%
B30,3% ✓ gabarito
C25,2%
D10,3%
E4,7%

Em branco: 0,4% · Mais de uma marcada: 0,4%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50022,4%
500 a 60025%
600 a 70048,1%
700 ou mais66,7%

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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