Questão 131 · Física: Eletrodinâmica e circuitos elétricos

Gabarito: B.

Para que os LEDs acendam, a corrente deve fluir no sentido permitido (do anodo para o catodo, ou seja, da parte mais larga para a ponta da seta no símbolo) e a tensão em cada LED deve ser de 3,0 V. Além disso, a corrente em cada LED deve ser I_(máx) = 1,0 mA.

Na alternativa B, temos dois ramos em paralelo. Cada ramo contém um resistor e um LED em série. A bateria é de 4,5 V.

Para cada LED, a tensão é 3,0 V e a corrente é 1,0 mA. Como o resistor e o LED estão em série em cada ramo, a corrente no resistor também será 1,0 mA. A tensão no resistor (V_R) pode ser calculada pela Lei de Ohm: V_R = R * I V_R = 1,5 kΩ * 1,0 mA V_R = 1500 Ω * 0,001 A V_R = 1,5 V

Em cada ramo, a tensão total é a soma das tensões no resistor e no LED: V_ramo = V_R + V_LED V_ramo = 1,5 V + 3,0 V V_ramo = 4,5 V

Essa tensão de 4,5 V é exatamente a tensão da bateria, o que significa que este circuito funciona perfeitamente para as condições dadas. Além disso, a polaridade dos LEDs está correta para o sentido da corrente.

A) Os LEDs estão em paralelo com o resistor. A tensão nos LEDs seria 4,5 V, o que é maior que 3,0 V e poderia danificá-los. Além disso, a corrente não seria controlada para 1,0 mA. C) Os LEDs estão invertidos e não acenderiam. D) Os LEDs estão em série. A tensão total nos LEDs seria 3,0 V + 3,0 V = 6,0 V, que é maior que a tensão da bateria (4,5 V), então não acenderiam. E) Os LEDs estão em paralelo e invertidos, não acenderiam.

Dica Enem: Em questões de circuitos, sempre verifique a polaridade dos componentes e aplique as Leis de Kirchhoff (das tensões e das correntes) e a Lei de Ohm para analisar cada parte do circuito.