Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

Na figura estão representadas duas associações de resistores. Considere que, aplicando-se uma tensão de 60 V nos seus terminais, a diferença entre as correntes totais que as percorrem seja igual a 9 A. Sendo assim, o valor de R é igual a

Na figura estão representadas duas associações de resistores. Considere que, aplicando-se uma tensão de 60 V nos seus terminais, a diferença entre as correntes totais que as percorrem seja igual a 9 A. Sendo assim, o valor de R é igual a

  1. 2 Ω.
  2. 5 Ω.
  3. 8 Ω.
  4. 10 Ω.

Resolução completa

Explicação passo a passo

D
Alternativa D

Alternativa D - $10\,\Omega$

Para resolver esta questão, precisamos calcular a resistência equivalente e a corrente elétrica para cada associação (série e paralelo) e aplicar a condição dada sobre a diferença das correntes.

Análise Detalhada

1. Associação Série (Entre A e B)

Nesta configuração, os resistores estão conectados um após o outro. A resistência equivalente (R_{eqS}) é a soma dos valores individuais:
R_{eqS} = R + R = 2R

Aplicando a Lei de Ohm (U = R \cdot i), onde U = 60\text{ V}, a corrente na série (i_S) é:
i_S = \frac{U}{R_{eqS}} = \frac{60}{2R} = \frac{30}{R}

2. Associação Paralelo (Entre C e D)

Nesta configuração, os resistores estão conectados em ramos separados. Para dois resistores iguais de valor R, a resistência equivalente (R_{eqP}) é metade do valor individual:
R_{eqP} = \frac{R}{2}

Novamente aplicando a Lei de Ohm com a mesma tensão de $60\text{ V}, a corrente no paralelo ($i_P) é:
i_P = \frac{U}{R_{eqP}} = \frac{60}{R/2} = \frac{120}{R}

Nota: É esperado que a corrente no paralelo seja maior, pois a resistência equivalente é menor.

3. Cálculo do Valor de R

O enunciado informa que a diferença entre as correntes totais é $9\text{ A}. Como $i_P > i_S, temos:
i_P - i_S = 9

Substituindo as expressões encontradas:
\frac{120}{R} - \frac{30}{R} = 9

Somando as frações:
\frac{120 - 30}{R} = 9
\frac{90}{R} = 9

Isolando R:
90 = 9 \cdot R
R = \frac{90}{9}
R = 10\,\Omega

Conclusão

O valor da resistência R é igual a $10\,\Omega$. Portanto, a alternativa correta é a D.

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