Amperímetro, voltímetro e curto circuito

Amperímetros e voltímetros são aparelhos usados para medir, respectivamente, intensidade de corrente elétrica e diferença de potencial entre dois pontos.

Esses aparelhos funcionam como se fossem resistências para o circuito e assim conseguem fazer as medidas.

Amperímetro:

Deve ser ligado em série no circuito.

Em um amperímetro ideal sua resistência interna deve ser nula (tende a zero).

Voltímetro:

Deve se ligado em paralelo.

Em um voltímetro ideal sua resistência interna deve ser infinita (tende a infinito).

O voltímetro deve ter seu polo positivo ligado ao maior potencial e o polo negativo no menor potencial. Caso contrário, a leitura do voltímetro será um valor negativo.

Quando ligados de forma errada o amperímetro (em paralelo) produz curto circuito e o voltímetro (em série) reduz a corrente a zero e marca a força eletromotriz da bateria.

 

Curto circuito

Considere um fio com um resistor de resistência R percorrido por corrente i devida a diferença de potencial entre A e B.

Um curto circuito ocorre quando dois pontos de diferentes potenciais elétricos são unidos por outro fio (de resistência desprezível). Assim os pontos assumem o mesmo potencial.

A diferença de potencial agora é zero. Assim na fórmula U = Ri temos Ri =zero

Se Ri =0 temos  R = 0 ou i = 0

 

No resistor a resistência R é diferente de zero, logo sua corrente é nula. No fio a resistência é nula logo a corrente é diferente de zero. A corrente vai pelo fio sem resistência.

 

Exercício resolvido

No circuito a seguir o valor da resistência equivalente entre os pontos A e B é:

a)     3R/4

b)    4R/3

c)     5R/2

d)    2R/5

e)     R

Solução:

Observe o esquema a seguir:

Os pontos P são todos unidos por fios sem resistência, portanto são pontos de mesmo potencial. Assim o resistor de cor diferente não faz parte do circuito (não recebe corrente, está em curto circuito). E o circuito fica assim:

O lado esquerdo é um arranjo em paralelo de resistores iguais (basta dividir o valor pela quantidade):

Agora basta somar os valores, pois os resistores estão em série..

Req = R/3 + R = 4R/3

Letra B

 

Obs.:

Circuitos em paralelo são eficientes, pois permitem ligar muitos aparelhos na mesma tomada, contudo tal procedimento é perigoso. A potência é diretamente proporcional a corrente elétrica, assim quanto maior a corrente maior é o aquecimento do circuito. Ao ligarmos diversos aparelhos em uma mesma tomada estamos ligando em paralelo. A resistência equivalente vai diminuir e a corrente do circuito vai aumentar, o que vai causar aquecimento.


Caiu no Enem

Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A).

Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:

a)

b)

c)

d)

e)

Solução:

Caiu no Enem

Medir temperatura é fundamental em muitas aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais é bastante prático. O seu funcionamento é baseado na correspondência entre valores de temperatura e de diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar o circuito elétrico apresentado, no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos braços do circuito  e a dependência da resistência com a temperatura é conhecida.

Para um valor de temperatura em que  a leitura apresentada pelo voltímetro será de

a) +6,2V.   

b) +1,7V.   

c) +0,3V.   

d) –0,3V.   

e) –6,2V.   

Solução:

Bom estudo.

 



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