97 A tensão nos terminais de uma carga será nula se ela for conectada em paralelo a um curto circuito.
Passo 1
O enunciado afirma: “A tensão nos terminais de uma carga será nula se ela for conectada em paralelo a um curto circuito.”
O que se pede: decidir se essa afirmação é verdadeira ou falsa.
Informações dadas (explícitas ou implícitas):
O que se pede: decidir se essa afirmação é verdadeira ou falsa.
Informações dadas (explícitas ou implícitas):
- Existe uma carga, que vou chamar de
(resistência da carga) para ter um nome. - A carga é conectada em paralelo a um curto-circuito (um fio ideal que liga diretamente os dois terminais da carga).
- Não há outras informações no enunciado sobre fontes ou resistências internas.
Passo 2
Definição de “curto-circuito” e “paralelo” (passo-a-passo didático):
- Um curto-circuito ideal é um condutor com resistência
. Isso significa que, em um modelo ideal, dois pontos ligados por esse curto têm exatamente o mesmo potencial elétrico (mesma tensão). - Dois elementos estão em paralelo quando seus terminais correspondentes estão ligados aos mesmos dois nós; portanto, a diferença de potencial (tensão) entre esses dois nós é a mesma para ambos os elementos.
Passo 3
Formalizando com potenciais de nó (explicação elementar e rigorosa):
- Nomeie os dois nós aos quais a carga está ligada como nó
e nó . - Se os terminais da carga estão ligados em paralelo a um curto ideal, então existe um fio ideal ligando
e . Num fio ideal de resistência zero, a queda de potencial é nula, logo
- A tensão nos terminais da carga é a diferença de potencial entre esses nós, isto é
- Substituindo
obtém-se
Portanto, num curto ideal em paralelo com a carga, a tensão sobre a carga é exatamente
.
Passo 4
Interpretação com Lei de Ohm (para ver o que ocorre com correntes):
- Pela Lei de Ohm, a corrente pela carga seria
- Como
, então . Ou seja, com o curto ideal em paralelo, a carga não recebe corrente (a corrente prefere o caminho de resistência zero). - Isso explica por que a tensão é zero e por que o curto “desvia” toda corrente no modelo ideal.
Passo 5
Um exemplo concreto rápido (para fixar):
- Imagine uma fonte qualquer entre os mesmos dois nós. Se os nós
e forem diretamente curto-circuitados por um fio ideal, esses nós ficam ao mesmo potencial, independentemente da fonte — isso resulta em tensão nula sobre qualquer elemento que esteja exatamente entre e . Na prática, isso faz a fonte ser diretamente curto-circuitada (situação de falha com corrente muito alta no modelo ideal).
Passo 6
Exceções e observações práticas (muito importantes para a prova e para o mundo real):
- O raciocínio acima assume um curto ideal com resistência igual a zero. No mundo real, fios e conexões têm uma resistência pequena
. Nesse caso, a tensão sobre a carga não é exatamente zero, mas será muito pequena: aproximadamente . Ou seja, a tensão tende a zero quando a resistência do curto tende a zero. - Se houver resistências internas significativas na fonte ou elementos em série que limitem a corrente, a queda nesses elementos pode alterar a situação prática; ainda assim, os nós ligados pelo curto ficam praticamente no mesmo potencial, tornando a tensão na carga muito próxima de zero.
- Em resumo: idealmente (modelo teórico) a tensão é exatamente zero; na prática, é (quase) zero, dependendo das resistências reais.
Passo 7
Recapitulando de forma simples e direta (para levar pra prova):
- Dois elementos em paralelo têm a mesma tensão entre seus terminais.
- Um curto ideal impõe potencial igual nos dois pontos que liga.
- Logo, uma carga em paralelo com um curto ideal terá tensão nula entre seus terminais.
Resposta
Verdadeiro.