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50no app
20/20/10fáceis/médias/difíceis
Ensino Médio · 3º anonível
FísicaMedidas Elétricas
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Questão 1Fácil
Um amperímetro real (não ideal) possui uma pequena resistência interna diferente de zero. Ao ser inserido em série em um circuito, esse amperímetro tende a:
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Gabarito: C) diminuir ligeiramente a corrente do circuito, pois soma sua resistência à resistência total
Como o amperímetro real tem resistência interna própria e é ligado em série, essa resistência se soma à resistência total do circuito, reduzindo ligeiramente a corrente em relação ao valor que existiria com um amperímetro ideal (de resistência nula).
Questão 2Fácil
Para transformar um galvanômetro em um voltímetro capaz de medir tensões maiores do que a queda de tensão em sua própria bobina, associa-se a ele um resistor chamado ______, ligado em ______.
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Gabarito: D) multiplicador; série
O resistor multiplicador, de alta resistência, é ligado em série ao galvanômetro, limitando a corrente e permitindo que o conjunto suporte (e meça) tensões bem maiores do que a queda de tensão sobre a bobina do galvanômetro sozinho.
Questão 3Fácil
Em um circuito série simples, formado por uma bateria e um resistor R, deseja-se medir a corrente que passa por R. A forma correta de conectar o amperímetro é:
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Gabarito: C) interrompendo o fio do circuito e inserindo o amperímetro em série com R
Para medir a corrente que atravessa R, o amperímetro precisa ser percorrido pela mesma corrente, o que exige abrir o fio do circuito e inserir o instrumento em série com R.
Questão 4Fácil
Um voltímetro real (não ideal) possui resistência interna finita (não infinita). Ao ser conectado em paralelo a um componente do circuito, esse voltímetro tende a:
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Gabarito: C) drenar uma parcela da corrente do circuito, reduzindo a resistência equivalente do trecho e alterando a leitura (efeito de carga)
Como fica em paralelo com o componente, o voltímetro real forma um divisor de corrente: parte da corrente passa por ele, reduzindo a resistência equivalente do trecho medido e, consequentemente, diminuindo a ddp indicada (efeito de carga).
Questão 5Fácil
O multímetro é um instrumento de medida muito utilizado em laboratórios e no dia a dia porque:
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Gabarito: B) combina, em um único aparelho, as funções de amperímetro, voltímetro e ohmímetro, selecionáveis por uma chave seletora
O multímetro reúne, em um só instrumento, os circuitos de amperímetro, voltímetro e ohmímetro (e muitas vezes outras funções), com uma chave que seleciona o modo e a escala de medição.
Questão 6Médio
Uma ponte de Wheatstone possui R1=10 Ω, R2=20 Ω, R3=15 Ω e R4=25 Ω. Essa ponte está equilibrada?
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Gabarito: B) Não, pois R1·R4=250 Ω² e R2·R3=300 Ω², valores diferentes
R1·R4 = 10·25 = 250, enquanto R2·R3 = 20·15 = 300. Como os produtos são diferentes, a ponte não está equilibrada e há corrente pelo galvanômetro central.
Um voltímetro é construído associando, em série, um galvanômetro de resistência interna 1000 Ω e corrente de fundo de escala 1 mA a um resistor multiplicador de 9000 Ω. Qual é a tensão máxima (fundo de escala) que esse voltímetro pode medir?
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Gabarito: C) 10,0 V
V = Ig·(Rg+Rm) = 0,001·(1000+9000) = 0,001·10000 = 10,0 V.
Questão 8Médio
Um amperímetro real, de resistência interna 0,5 Ω, é ligado em série com um resistor de 99,5 Ω e uma bateria ideal de 100 V. Comparando a corrente indicada pelo amperímetro com a corrente que existiria no circuito caso o amperímetro fosse ideal, o erro percentual introduzido é de aproximadamente:
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Gabarito: B) 0,5%
Corrente medida: I_med = 100/(99,5+0,5) = 100/100 = 1,000 A. Corrente ideal (sem o amperímetro): I_ideal = 100/99,5 ≈ 1,005 A. Erro relativo = (1,005-1,000)/1,005 ≈ 0,005 = 0,5%.
Questão 9Médio
Um ohmímetro simples é construído com uma bateria interna de 1,5 V e um galvanômetro de resistência interna 50 Ω, cuja corrente de fundo de escala é 1 mA, atingida quando as pontas de prova são colocadas em curto (Rx=0). Qual deve ser o valor do resistor limitador de corrente, ligado em série, para que a escala fique corretamente calibrada?
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Gabarito: B) 1450 Ω
Com as pontas em curto, toda a fem cai sobre a resistência interna total: Rtotal = V/Ig = 1,5/0,001 = 1500 Ω. Como o galvanômetro já tem 50 Ω, o resistor limitador deve ter Rlim = 1500 - 50 = 1450 Ω.
Questão 10Médio
Em uma ponte de Wheatstone em equilíbrio, os resistores de três dos quatro braços valem R1=10 Ω, R2=20 Ω e R3=15 Ω. Qual é o valor de R4 (na condição R1·R4 = R2·R3)?
Em uma ponte de Wheatstone com braços de razão igual (R1=R2=100 Ω), utilizada para medir uma resistência desconhecida Rx colocada no lugar de R4, o equilíbrio (galvanômetro sem corrente) é obtido quando o resistor variável e conhecido R3 (braço oposto a Rx) é ajustado para 47,3 Ω. Qual é o valor de Rx?
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Gabarito: A) 47,3 Ω
A condição de equilíbrio é R1·Rx=R2·R3. Como R1=R2=100 Ω, os termos se cancelam e Rx=R3=47,3 Ω: com braços de razão 1:1, a ponte simplesmente reproduz no galvanômetro o valor do resistor variável.
Questão 12Difícil
Um galvanômetro de resistência interna 25 Ω e corrente de fundo de escala 1 mA é convertido em amperímetro de fundo de escala 5 A por meio de um resistor shunt adequado. Esse amperímetro é então ligado em série com um resistor de 2,999 Ω a uma bateria ideal de 3 V. Qual é, aproximadamente, a corrente indicada?
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Gabarito: A) 1,00 A
O shunt necessário é Rs = Ig·Rg/(I-Ig) = (0,001·25)/(5-0,001) ≈ 0,005 Ω. A resistência equivalente do amperímetro é Ra_eq = (25·0,005)/(25+0,005) ≈ 0,005 Ω (praticamente igual ao shunt, pois este é muito menor que Rg). A corrente do circuito é I = 3/(2,999+0,005) ≈ 3/3,004 ≈ 1,00 A (≈999 mA), mostrando que, mesmo tendo sido projetado para 5 A de fundo de escala, o amperímetro quase não perturba um circuito de baixa corrente.
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