ENEM 2017 Q105 Fusível é um dispositivo de proteção

 

Fusível é um dispositivo de proteção contra sobrecorrente em circuitos. Quando a corrente que passa por esse componente elétrico é maior que sua máxima corrente nominal, o fusível queima. Dessa forma, evita que a corrente elevada danifique os aparelhos do circuito. Suponha que o circuito elétrico mostrado seja alimentado por uma corrente de tensão U e que o fusível suporte uma corrente nominal de 500 m A

Oual é o máximo valor da tensão U para que o fusível não queime?

1. 20 V
2. 40 V
3. 60 V
4. 120 V
5. 185 V  

Solução

O enunciado nos diz que:

Quando a corrente que passa por esse componente elétrico é maior que sua máxima corrente nominal, o fusível queima.

O fusível vai até 500 mA, então vamos trabalhar com esse valor. O objetivo da questão é encontrar a tensão U, ela será igual a DDP entre A e C. Veja o passo a passo da resolução:

1. Primeiro vamos calcular a DDP entre A e B no trecho laranja da figura a seguir, pra isso consideramos a resistência de 120 ohms e a corrente nominal 500 mA = 0,5A.
2. Sabendo a DDP entre A e B calculamos a corrente que passa na parte azul na figura abaixo.
3. A corrente 3 (roxa) será a soma das correntes 1 (laranja) e 2 (azul)
4. Assim, calculamos a DDP entre os pontos BC
5. A DDP entre A e C será igual a soma das DDP AB e DDP BC, isso será igual a U

 

Lado corrente 1 laranja (assumindo resistência do fusível desprezível):

Assim, a corrente no trecho laranja será (ddp AB/resistência):

A corrente i3 será a soma das correntes:

Logo a DDP-BC:

Assim, a tensão total:

Letra D