Questão 105 do ENEM 2022 — Ciências da Natureza

Um multímetro pode ser usado de duas formas, e a maneira de ligá-lo ao circuito é o que define qual grandeza ele mede. Vamos organizar essa ideia antes de calcular.

Como reconhecer a função de cada instrumento

• Quando o multímetro está ligado em série com o circuito, toda a corrente do circuito é obrigada a passar por dentro dele. Nessa configuração ele funciona como amperímetro e mede a corrente elétrica.
• Quando o multímetro está ligado em paralelo com um componente (como a lâmpada), ele mede a diferença de potencial entre os dois terminais desse componente. Nessa configuração ele funciona como voltímetro e mede a tensão elétrica.

No arranjo apresentado, o Multímetro 2 está ligado em paralelo com a lâmpada, atuando como voltímetro, enquanto o Multímetro 1 está posicionado em série com o circuito, atuando como amperímetro. Portanto, ao ser ligado, o Multímetro 1 vai indicar corrente elétrica.

Interpretando a leitura do Multímetro 2

O enunciado informa que o Multímetro 2 indica $5,62$. Como ele é o voltímetro sobre a lâmpada, isso significa que a tensão elétrica realmente aplicada na lâmpada é:

$U = 5,62\ \text{V}$

Um cuidado importante: as quatro pilhas de $1,5\ \text{V}$ em série forneceriam, em teoria, $4 \cdot 1,5 = 6,0\ \text{V}$. Mas as pilhas reais têm resistência interna, e parte da tensão se perde nelas. Por isso a tensão que chega à lâmpada é um pouco menor, $5,62\ \text{V}$. No cálculo da lâmpada devemos usar essa tensão medida, e não os $6,0\ \text{V}$ nominais.

Calculando a corrente

Aplicamos a Primeira Lei de Ohm à lâmpada:

$U = R \cdot i$

Com $U = 5,62\ \text{V}$ e $R = 40\ \Omega$, isolamos a corrente:

$i = \frac{U}{R} = \frac{5,62}{40} = 0,1405\ \text{A}$

Arredondando para duas casas decimais, como nas alternativas, obtemos $i \approx 0,14$.

Assim, ao ser ligado, o Multímetro 1 indicará a grandeza corrente elétrica com valor 0,14, o que corresponde à alternativa A.