Baterias são dispositivos que acumulam energia e estão presentes em inúmeros aparelhos portáteis. Uma bateria ideal não possui resistência interna. Entretanto, baterias reais apresentam resistência interna disponibilizando uma tensão efetiva V inferior à sua tensão nominal E, conforme a figura. Uma vez que se sabe o valor da tensão nominal da bateria, determina-se sua carga pelo conhecimento da corrente / enquanto está conectada a um circuito de resistência R, de tensão efetiva V, e da resistência interna da bateria.
De posse de um voltímetro, de um amperímetro e de uma resistência-teste R, a configuração adequada para avaliar a carga da bateria é:
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução
- Circuitos elétricos
- Associação de instrumentos de medição (voltímetro e amperímetro)
- Resistência interna de baterias
🔢 Nível da Questão
🔹Médio — exige que o aluno saiba interpretar e montar circuitos com instrumentos corretamente
✅ Gabarito
- Letra A
📝 Resolução Passo a Passo
🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
O objetivo é montar um circuito com bateria real, uma resistência R e dois instrumentos:
- Um voltímetro para medir a tensão nos terminais da bateria
- Um amperímetro para medir a corrente que passa no circuito
Queremos descobrir qual configuração permite medir corretamente essas grandezas, para avaliar a carga da bateria.
📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
🔋 O que é uma bateria real?
- Ela tem uma tensão nominal E (ideal), mas apresenta uma resistência interna r
- Isso significa que a tensão útil (V) entregue aos terminais é menor que E quando há corrente (por causa da queda de tensão em r)
📌 Para avaliar a bateria, queremos saber:
- A corrente I que ela fornece sob carga (medida com amperímetro)
- A tensão V efetiva nos terminais (medida com voltímetro)
📌 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
Para fazer essa medição corretamente:
🧭 Regras básicas:
- Voltímetro deve ser ligado em paralelo com o elemento onde se mede a tensão
➝ No caso, entre os terminais da bateria - Amperímetro deve ser ligado em série com o circuito
➝ Para medir a corrente que passa por tudo
🔬 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
Vamos avaliar cada alternativa:
✅ A) Correta!
- Voltímetro está ligado em paralelo com a bateria
- Amperímetro está em série com a resistência
- Permite medir a tensão terminal V e a corrente I
✔️ Exatamente o que precisamos!
❌ B)
- Amperímetro está em posição paralela (!), o que está errado
- Amperímetros jamais devem ser ligados em paralelo → causam curto-circuito
❌ C)
- Voltímetro está ligado de forma estranha — parece estar em série (!), o que é incorreto
- Voltímetro precisa estar em paralelo
❌ D)
- Voltímetro está em paralelo com o resistor, mas não com a bateria
- Isso não mede a tensão terminal total
❌ E)
- Amperímetro fora da posição correta
- Novamente, voltímetro não está bem posicionado
🎯Passo 5: Conclusão e Justificativa Final
A única montagem correta é aquela que:
- Mede a corrente que percorre todo o circuito (amperímetro em série)
- Mede a tensão real fornecida pela bateria (voltímetro em paralelo com a bateria)
✅ A alternativa que cumpre essas condições é a letra A
