Sobre o galvanômetro de D’Ansorval e seu uso é incorreto afirmar:
a) É um instrumento de medidas elétricas analógico utilizado, com as devidas modificações, para aferir tensão, corrente ou resistência elétrica;
b) A inserção de um resistor série (de valor adequado e conhecido) com a resistência interna do instrumento permite o galvanômetro operar como voltímetro CC;
c) A inserção de um resistor paralelo (de valor adequado e conhecido) com a resistência interna do instrumento permite o galvanômetro operar como amperímetro CC;
d) Para aferir a resistência elétrica basta conectar o ohmímetro em paralelo com o resistor a ser medido mesmo sem desconectá-lo do circuito.
a) É um instrumento de medidas elétricas analógico utilizado, com as devidas modificações, para aferir tensão, corrente ou resistência elétrica;
b) A inserção de um resistor série (de valor adequado e conhecido) com a resistência interna do instrumento permite o galvanômetro operar como voltímetro CC;
c) A inserção de um resistor paralelo (de valor adequado e conhecido) com a resistência interna do instrumento permite o galvanômetro operar como amperímetro CC;
d) Para aferir a resistência elétrica basta conectar o ohmímetro em paralelo com o resistor a ser medido mesmo sem desconectá-lo do circuito.
Passo 1
O que o enunciado pede: identificar qual das afirmativas (a), (b), (c) ou (d) relativas ao galvanômetro de D’Ansorval e seu uso é incorreta.
As informações dadas (as quatro alternativas):
a) É um instrumento de medidas elétricas analógico utilizado, com as devidas modificações, para aferir tensão, corrente ou resistência elétrica;
b) A inserção de um resistor série (de valor adequado e conhecido) com a resistência interna do instrumento permite o galvanômetro operar como voltímetro CC;
c) A inserção de um resistor paralelo (de valor adequado e conhecido) com a resistência interna do instrumento permite o galvanômetro operar como amperímetro CC;
d) Para aferir a resistência elétrica basta conectar o ohmímetro em paralelo com o resistor a ser medido mesmo sem desconectá-lo do circuito.
a) É um instrumento de medidas elétricas analógico utilizado, com as devidas modificações, para aferir tensão, corrente ou resistência elétrica;
b) A inserção de um resistor série (de valor adequado e conhecido) com a resistência interna do instrumento permite o galvanômetro operar como voltímetro CC;
c) A inserção de um resistor paralelo (de valor adequado e conhecido) com a resistência interna do instrumento permite o galvanômetro operar como amperímetro CC;
d) Para aferir a resistência elétrica basta conectar o ohmímetro em paralelo com o resistor a ser medido mesmo sem desconectá-lo do circuito.
Passo 2
O que é um galvanômetro de D’Ansorval (passo básico e intuitivo):
- Um galvanômetro é um aparelho muito sensível que mede corrente elétrica pequena fazendo uma bobina móvel girar sob ação de um campo magnético; a deflexão é proporcional à corrente que passa pela bobina até um máximo chamado de deflexão de fundo de escala.
- Dois parâmetros importantes do galvanômetro: a resistência interna
(resistência da bobina) e a corrente de fundo de escala (corrente que produz a máxima deflexão que se usa como referência). - Para medir tensões ou correntes maiores que o alcance direto do galvanômetro, adapta-se o instrumento com resistores externos: em série para medir tensão (voltímetro), em paralelo para medir corrente (amperímetro). Vou mostrar as fórmulas e o raciocínio por trás disso — é justamente o que costumam cobrar na prova.
Passo 3
Como transformar o galvanômetro em voltímetro (passo a passo e fórmula):
- Objetivo: construir um voltímetro que marque até uma tensão de fundo de escala
. Quando é aplicado aos terminais do conjunto, a corrente que passa pela bobina deve ser exatamente . - Circuito: o galvanômetro (resistência interna
) em série com um resistor adicional . A tensão total sobre os dois é . Pela lei de Ohm, a corrente é a mesma em série, então:
- Isolando
:
- Interpretação prática: escolhe-se
para que a corrente ocurra somente quando a tensão aplicada for . Isso confirma que a alternativa (b) está correta.
Passo 4
Como transformar o galvanômetro em amperímetro (passo a passo e fórmula):
- Objetivo: medir uma corrente total de até
(fundo de escala do amperímetro). O galvanômetro só admite sem se queimar; o restante da corrente deve passar por um shunt (resistor em paralelo) . - Circuito: galvanômetro (
) em paralelo com . Quando a corrente total entra, uma parte atravessa o galvanômetro e a outra parte atravessa o shunt. Como os dois ramos têm a mesma tensão, vale:
- Substituindo
e isolando :
- Interpretação prática: escolhe-se
pequeno de modo que a maior parte da corrente passe por ele e apenas passe pelo galvanômetro. Isso mostra que a alternativa (c) está correta.
Passo 5
Por que a alternativa (d) está errada — medição de resistência com ohmímetro e por que não se mede “sem desconectar”:
- Como funciona um ohmímetro: ele injeta uma corrente conhecida (ou aplica uma tensão conhecida) através do resistor a ser medido e calcula a resistência pela relação
. Para que essa relação represente só o resistor alvo, o circuito visto pelo ohmímetro deve conter somente esse resistor. - Problema se o resistor permanecer no circuito: componentes em paralelo ou em série (outros resistores, fontes, dispositivos semicondutores, caminhos alternativos) alteram a corrente e a tensão medida, levando a um valor diferentes do real. Um caso simples e claro: se o resistor a medir
estiver em paralelo com outro resistor do circuito, o ohmímetro verá a resistência equivalente
que é sempre menor que
. Logo o valor lido não é o valor de
.
- Portanto, regra prática e exigida em provas e em laboratório: para medir corretamente uma resistência com um ohmímetro, isolar o componente (desconectá-lo do circuito) é necessário na maioria dos casos. Existem exceções com técnicas especiais (medidas em circuito com compensações ou em presença de fontes conhecidas), mas a afirmação genérica de que “basta conectar em paralelo sem desconectar” é incorreta e perigosa. Isso confirma que (d) é a afirmativa falsa.
Passo 6
Recapitulando e concluindo de forma direta:
- (a) está correta: o galvanômetro, com modificações, é usado como voltímetro, amperímetro, ou, indiretamente, para resistências (via ohmímetro).
- (b) está correta: se coloca resistor em série para fazer voltímetro; derivei a fórmula em detalhe.
- (c) está correta: se coloca resistor em paralelo (shunt) para fazer amperímetro; derivei a fórmula em detalhe.
- (d) está incorreta: medir resistência sem isolar o componente geralmente dá resultado errado por correntes de fuga/ramificações no circuito.
Resposta
(d)