Questão de Engenharia Elétrica · FCC TRT5 2022 (nº 24)

Um divisor de tensão é um circuito simples que divide a tensão total de uma fonte entre resistores conectados em série. A tensão em cada resistor é proporcional à sua resistência em relação à resistência total do circuito.

Para resolver o circuito:

1. Calcular a resistência total ($R_{total}$): Como os resistores estão em série, $R_{total} = R_1 + R_2 = 1 \text{ kΩ} + 4 \text{ kΩ} = 5 \text{ kΩ}$.
2. Calcular a corrente total ($I$) no circuito: Pela Lei de Ohm, $I = V_{fonte} / R_{total} = 5 \text{ V} / 5 \text{ kΩ} = 1 \text{ mA}$.
3. Calcular a tensão em cada resistor:
   • Tensão em $R_1$ ($V_{R1}$) = $I \times R_1 = 1 \text{ mA} \times 1 \text{ kΩ} = 1 \text{ V}$.
   • Tensão em $R_2$ ($V_{R2}$) = $I \times R_2 = 1 \text{ mA} \times 4 \text{ kΩ} = 4 \text{ V}$.
   • (Verificação: $V_{R1} + V_{R2} = 1 \text{ V} + 4 \text{ V} = 5 \text{ V}$, que é igual à tensão da fonte, conforme a Lei de Kirchhoff das Tensões).

(A) Correta: As tensões calculadas são $V_{R1} = 1 \text{ V}$ e $V_{R2} = 4 \text{ V}$, que correspondem exatamente aos valores desta alternativa. A soma das tensões (1V + 4V = 5V) é igual à tensão da fonte, e a proporção das tensões (1:4) é a mesma que a proporção das resistências (1kΩ:4kΩ).
(B) Incorreta: A soma das tensões (5V + 10V = 15V) não é igual à tensão da fonte (5V).
(C) Incorreta: A soma das tensões (10V + 5V = 15V) não é igual à tensão da fonte (5V).
(D) Incorreta: A soma das tensões (4V + 16V = 20V) não é igual à tensão da fonte (5V). Armadilha: Embora a proporção das tensões (4:16, que é 1:4) seja a mesma que a proporção das resistências (1kΩ:4kΩ), esta alternativa tenta enganar o aluno que foca apenas na proporção, esquecendo que a soma das tensões nos resistores em série deve ser igual à tensão total da fonte (Lei de Kirchhoff das Tensões).
(E) Incorreta: A soma das tensões (2V + 8V = 10V) não é igual à tensão da fonte (5V).