Questão 118 do ENEM 2022 — Ciências da Natureza

Para responder, comparamos o circuito em dois momentos: com todas as lâmpadas funcionando e depois que a lâmpada A queima. Uma informação-chave do enunciado é que a fonte de tensão $V$ é ideal.

1. Circuito com todas as lâmpadas funcionando

Pela figura, as quatro lâmpadas idênticas estão associadas assim:

• As lâmpadas A e B estão no mesmo ramo, em série, no caminho superior entre os terminais da fonte.
• A lâmpada C está num ramo à parte, ligado diretamente aos terminais da fonte (em paralelo com o conjunto A+B).
• A lâmpada D aparece à direita, e o traçado indica que ela está ligada em paralelo com um trecho de fio que a curto-circuita.

O ponto importante em D é o curto-circuito: existe um caminho de fio ligando os mesmos dois pontos aos quais D está conectada. Como a corrente sempre escolhe o caminho de menor resistência, ela passa toda pelo fio (resistência praticamente nula) e não passa por D. Assim, já na situação inicial, A, B e C estão acesas e D está apagada.

2. Depois que a lâmpada A queima

Com A rompida, ela deixa de conduzir corrente, funcionando como um interruptor aberto no seu ramo. Vejamos cada lâmpada:

• Lâmpada B: está em série com A. Sem A conduzindo, nenhuma corrente atravessa esse ramo, então B apaga-se.
• Lâmpada C: está ligada diretamente aos terminais da fonte, num ramo independente do de A e B. Como a fonte é ideal, ela mantém a mesma diferença de potencial (ddp) nos seus terminais, aconteça o que acontecer nos outros ramos. Com a mesma ddp e a mesma resistência, a corrente em C não muda: C permanece acesa com o mesmo brilho.
• Lâmpada D: o curto-circuito que já a mantinha apagada continua existindo, independentemente de A. A corrente segue desviando pelo fio de resistência nula. Logo, D permanece apagada.

Conclusão

• B apaga-se.
• C permanece acesa com o mesmo brilho.
• D permanece apagada.

Esse é exatamente o descrito na alternativa B.