Um amperímetro ideal é ligado no lugar de um resistor RX, e...
Gabarito comentado
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Alternativa correta: A - 375Ω
Tema central da questão:
Esta questão envolve o Circuito Equivalente de Norton, um conceito fundamental em Circuitos Elétricos. Ele permite simplificar qualquer circuito linear para um par de componentes: uma fonte de corrente e uma resistência em paralelo. A compreensão desse conceito é essencial para resolver análises de circuitos, sendo comumente cobrada em concursos.
Resumo teórico:
O Teorema de Norton afirma que qualquer circuito linear pode ser substituído por uma fonte de corrente (INorton) em paralelo com uma resistência (RNorton). Para encontrar esses valores:
- INorton: Corrente de curto-circuito nos terminais em questão (amperímetro no lugar de RX).
- RNorton: Resistência equivalente vista pelos terminais quando as fontes independentes são desligadas, ou pode ser calculada usando a Lei de Ohm após inserir RX e medir a tensão sobre ele.
Resolução e justificativa da alternativa correta:
Sabemos que:
- INorton = 7 mA (0,007 A)
- Quando RX = 500Ω está no circuito, a tensão sobre ele é V = 1,5V
Pela Lei de Ohm, a corrente em RX seria
I = V / RX = 1,5V / 500Ω = 0,003 A (3 mA).
Em um circuito de Norton, a corrente fornecida pela fonte se divide entre RX e RNorton. Assim:
INorton = IRX + IRNorton
IRX = 1,5V / 500Ω = 3 mA
IRNorton = 1,5V / RNorton
Substituindo na equação:
7 mA = 3 mA + (1,5V / RNorton)
7 mA - 3 mA = 1,5V / RNorton
4 mA = 1,5V / RNorton
RNorton = 1,5V / 0,004 A = 375Ω
Por isso, a alternativa correta é A - 375Ω.
Análise das alternativas incorretas:
- B - 400Ω: Valor acima do correto, pode surgir de erro nos cálculos.
- C - 475Ω: Também resultado de aplicação incorreta da Lei de Ohm ou soma errada das correntes.
- D - 500Ω: Confunde a resistência de RX com a de Norton, o que é conceitualmente incorreto.
Dicas para interpretação: Observe sempre o que está sendo pedido: resistência equivalente não é o mesmo que RX! Fique atento às definições e unidades, e utilize a Lei de Ohm com cuidado.
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