Questão 86 do ENEM 2011 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar o circuito elétrico do detector de mentiras descrito no enunciado, aplicando os conceitos básicos de Eletrodinâmica.

O circuito é composto por uma fonte de tensão, fios de ligação, um amperímetro (medidor sensível) e o corpo humano, todos associados em série. Vamos avaliar cada um dos parâmetros solicitados:

1. Tensão aplicada no circuito

O texto afirma explicitamente que "a pessoa que se submete ao detector não sente a passagem da corrente". Para que a corrente elétrica seja imperceptível e não cause choques elétricos (o que seria perigoso e desconfortável), a corrente $i$ que atravessa o corpo deve ser muito baixa (na ordem de microamperes). Pela Primeira Lei de Ohm ($U = R \cdot i$), considerando a resistência do corpo humano, a única forma de garantir uma corrente tão baixa e segura é utilizando uma pequena tensão aplicada.

2. Resistência elétrica do medidor

O medidor utilizado para ler o fluxo de corrente é um amperímetro. Como os amperímetros são ligados em série no circuito para medir a corrente que passa por ele, eles devem interferir o mínimo possível no valor dessa corrente. Por isso, um amperímetro ideal deve ter uma resistência interna desprezível (tendendo a zero).

3. Resistência elétrica dos fios de ligação

O objetivo do detector é medir uma "ligeira alteração na condutividade" (e, consequentemente, na resistência) do corpo humano quando a pessoa mente. A resistência equivalente do circuito em série é a soma das resistências de todos os componentes ($R_{eq} = R_{corpo} + R_{fios} + R_{medidor}$). Se os fios de ligação tivessem uma resistência muito alta, eles dominariam a resistência total do circuito. Como resultado, uma pequena variação na resistência do corpo humano causaria uma mudança percentual insignificante na corrente total, dificultando a detecção. Portanto, para que o aparelho seja sensível às variações do corpo, os fios devem ter uma pequena resistência.

Juntando essas três conclusões, o circuito deve ter fios de pequena resistência, uma pequena tensão aplicada e um medidor com resistência interna desprezível.