Questão 73 do ENEM 2012 — Ciências da Natureza

Compreendendo o Problema

A questão trata de um circuito elétrico residencial clássico: a ligação de dois interruptores paralelos, também chamados de chaves three-way. A finalidade desse arranjo é permitir que uma mesma lâmpada seja acionada (ligada ou desligada) a partir de dois pontos diferentes — como nas duas extremidades de um corredor ou de uma escada.

O critério de funcionamento é uma regra simples e decisiva: mudar a posição de qualquer um dos dois interruptores deve, sozinho, inverter o estado da lâmpada (se estava acesa, apaga; se estava apagada, acende).

Como Funciona a Ligação Paralela (Three-Way)

Cada interruptor paralelo tem três terminais: um terminal comum (central) e dois terminais de retorno (laterais). Ao acionar a chave, o comum passa a se conectar ora a um retorno, ora ao outro. A montagem que cumpre a finalidade é a que respeita esta lógica:

1. A fase da rede é ligada ao terminal comum de um dos interruptores.
2. Os dois retornos de um interruptor são ligados aos dois retornos do outro, formando os dois caminhos possíveis para a corrente.
3. O terminal comum do segundo interruptor vai até a lâmpada.
4. O outro lado da lâmpada se liga ao neutro, fechando o circuito.

Com essa topologia, a corrente só chega à lâmpada quando os dois interruptores selecionam o mesmo caminho de retorno. Trocar a posição de qualquer uma das chaves quebra ou refaz essa coincidência, invertendo o estado da lâmpada. Esse é exatamente o comportamento pedido.

Por Que as Demais Não Servem

Os outros arranjos ligam os interruptores de modo que não existe esse par de caminhos comutáveis entre as duas chaves. Nesses casos, o circuito não garante a inversão do estado para toda mudança individual de posição: a lâmpada pode ficar presa a uma única chave, nunca acender, ou permanecer sempre acesa.

Conclusão

O circuito que cumpre a finalidade descrita é aquele em que a fase entra no comum de uma chave, os retornos ligam as duas chaves entre si e o comum da outra chave leva à lâmpada. A alternativa que apresenta essa ligação paralela correta é a E.