Questão 04

a) Explique a diferença entre um voltímetro ideal e um real.
b) Por que é desejável que a resistência interna de um voltímetro seja a maior possível?

Passo 1

O enunciado pede duas coisas: na parte (a) explicar a diferença entre um voltímetro ideal e um voltímetro real, e na parte (b) justificar por que é desejável que a resistência interna de um voltímetro seja o maior possível. O conteúdo envolvido é instrumentação de medições em teoria de circuitos e o efeito de carga que um instrumento pode causar sobre o circuito em estudo.

Passo 2

Um voltímetro ideal é um instrumento que mede a diferença de potencial sem alterar o circuito. Para isso, pressupõe-se que sua resistência interna é infinita, ou seja,
R_{\text{in}}\to\infty,
de modo que não circula corrente pelo voltímetro e, portanto, ele não perturba a tensão original que está sendo medida.

Passo 3

Na prática, um voltímetro real tem sempre resistência interna finita, por maior que seja. Essa resistência finita faz com que o voltímetro drene uma pequena corrente do circuito quando conectado, gerando um desvio na tensão real. Esse desvio é conhecido como efeito de carga e causa erro de leitura.

Passo 4

Quanto maior for a resistência interna R_{\text{in}} de um voltímetro real, menor será a corrente que ele extrai do circuito ao medir a tensão. Com corrente mais baixa, o efeito de carga fica mais desprezível e a leitura do instrumento se aproxima melhor da tensão que existia no circuito sem o voltímetro.

Resposta

(a) O voltímetro ideal tem resistência interna infinita e não drena corrente, não perturbando o circuito; o voltímetro real tem resistência interna finita e extrai corrente, provocando erro de medida.
(b) Porque uma resistência interna maior faz a corrente de medição ser menor, reduzindo o efeito de carga e garantindo uma leitura mais próxima da tensão real do circuito.

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