Física III ⇒ Eletrostática - IFF 2017 Tópico resolvido

[Camila123]

Um sensor de temperatura NTC ao ser submetido a variações de temperatura, apresentam mudanças em sua resistência
elétrica, como ilustra o gráfico:

temperatura.png (238.9 KiB) Exibido 1073 vezes

Um circuito foi montado usando esse sensor NTC e outros componentes como mostra a figura:

sistema.png (8.41 KiB) Exibido 1073 vezes

Sabe-se que os resistores R1 e R2 tem resistências de 20 kΩ e 30 kΩ respectivamente, e obedecem a lei de Ohm. No que diz
respeito ao circuito da questão, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO:
a) Se esse circuito estiver em equilíbrio térmico com um ambiente a 25ºC, a corrente elétrica medida no amperímetro
será menor de 1mA
b) Caso esse circuito esteja em equilíbrio térmico, com um local a 40ºC, a resistência equivalente do circuito valerá,
aproximadamente, 17kΩ
c) Quando o circuito estiver à temperatura de 30ºC, a razão entre as correntes elétricas (i1/i2), do resistor R1(i1) e
R2(i2) será igual a 1,5
d) Na situação em que o circuito está a 10ºC, a resistência elétrica do sensor NTC representará,aproximadamente, 20%
da resistência equivalente do circuito
e) Estando o circuito à 10ºC, a ação de trocar as posições do resistor R1 e do sensor NTC não deverá causar mudança
na ordem da grandeza em relação ao valor da medida no amperímetro

[rippertoru]

a) (verdade)
25°C -----> [tex3]r \approx 10k\Omega[/tex3]
Assim:
R1||R2 (paralelo)
[tex3]R_{eq'} = \frac{30.(20)}{50} = 12k\Omega[/tex3]

[tex3]I = \frac{12}{12k\Omega + 10k\Omega} = 0,54mA < 1mA[/tex3]

b) (verdade)
40°C -----> [tex3]r \approx 5k\Omega[/tex3]

Assim:
[tex3]R_{eq''} = 12k\Omega + 5k\Omega = 17k\Omega[/tex3]

c) (verdade)

30°C -----> [tex3]r \approx 8k\Omega[/tex3]

[tex3]V_{eq'} = \frac{12}{12 + 8}.12 = \frac{12}{20}.12 = 7,2V[/tex3]

[tex3]\frac{I_1}{I_2} = \frac{\frac{7,2}{20k\Omega}}{\frac{7,2}{30k\Omega}} = \frac{30}{20} = 1,5[/tex3]

d) (falso)
10°C -----> [tex3]r \approx 20k\Omega[/tex3]

[tex3]R_{eq} = 12k\Omega + 20k\Omega = 32k\Omega[/tex3]

Assim:
[tex3]\frac{20}{32}.100 = 62,5\%[/tex3]

e) (verdade)
Não haverá mudança, pois o resistor R1 e o resistor NTC possuem a mesma resistência ([tex3]20k\Omega[/tex3]) para uma temperatura de 10°C