ITA 1991

Determine a intensidade de corrente que atravessa o resistor R₂ da figura, quando a tensão entre os pontos A e B for igual a V e as resistências R₁, R₂ e R₃ forem iguais a R.


a
V/R.
b
V/3R.
c
3V/R.
d
2V/3R.
e
nenhuma das anteriores.
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Resposta
A

Resolução

1. Identificar os nós reais do circuito

  • O fio que sai do ponto A, passa sobre R1 e R2 e chega ao ponto entre R2 e R3 (chamemos esse ponto de C) tem resistência nula. Logo, A e C estão ao mesmo potencial: são o mesmo nó.
  • Outro fio liga o ponto entre R1 e R2 (ponto D) diretamente ao ponto B, também com resistência nula. Portanto, D e B formam outro mesmo nó.

2. Redesenhar o circuito com os nós fundidos

Depois da fusão, há apenas dois nós:

  • Nó 1: A = C
  • Nó 2: D = B

Observando as conexões originais:

  • R1 estava entre A (nó 1) e D (nó 2).
  • R2 estava entre D (nó 2) e C (nó 1).
  • R3 estava entre C (nó 1) e B (nó 2).

Ou seja, todos os três resistores ficam agora entre o mesmo par de nós. Isso significa que R1, R2 e R3 estão em paralelo.

3. Calcular a resistência equivalente

Como os três resistores têm o mesmo valor R:

\[ R_{eq}=\frac{R}{3} \]

4. Corrente total entre A e B

\[ I_{\text{total}}=\frac{V}{R_{eq}}=\frac{V}{R/3}=\frac{3V}{R}. \]

5. Corrente em cada ramo

Em paralelo com resistores iguais, a corrente se divide igualmente. Assim, a corrente que atravessa R2 é

\[ I_{R_2}=\frac{I_{\text{total}}}{3}=\frac{3V/R}{3}=\frac{V}{R}. \]

Resposta: \(I_{R_2}=\dfrac{V}{R}\).

Dicas

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Observe que os fios sem resistência unem pontos do circuito: quais pontos ficam com o mesmo potencial?
Depois de fundir esses pontos, redesenhe o circuito: quantas resistências ficam realmente entre A e B?
Com resistores iguais em paralelo, como a corrente total se distribui por cada resistor?

Erros Comuns

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Não perceber que os fios provocam curto-circuito e, portanto, manter os três resistores em série.
Considerar apenas um dos fios de curto, obtendo duas resistências em paralelo e outra em série, chegando a 2V/3R.
Calcular a corrente total (3V/R) e assumir que essa é a corrente em R₂.
Revisão
  • Curto-circuito: um fio ideal (resistência nula) torna os pontos que ele liga equipotenciais; na prática esses pontos viram o mesmo nó elétrico.
  • Resistores em paralelo: estão em paralelo se as extremidades de todos eles ligam aos mesmos dois nós. A resistência equivalente de n resistores iguais R em paralelo é \(R/n\).
  • Divisão de corrente em paralelo: quando resistores têm o mesmo valor, a corrente total se divide igualmente entre eles.
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