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.

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.

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 R_g (resistência da bobina) e a corrente de fundo de escala I_g (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 V_{fs}. Quando V_{fs} é aplicado aos terminais do conjunto, a corrente que passa pela bobina deve ser exatamente I_g.
  • Circuito: o galvanômetro (resistência interna \,R_g) em série com um resistor adicional \,R_s. A tensão total sobre os dois é \,V_{fs}. Pela lei de Ohm, a corrente é a mesma em série, então:
V_{fs} = I_g\,(R_g + R_s).
  • Isolando \,R_s:
R_s = \frac{V_{fs}}{I_g} - R_g.
  • Interpretação prática: escolhe-se \,R_s para que a corrente I_g ocurra somente quando a tensão aplicada for V_{fs}. 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 \,I_{fs} (fundo de escala do amperímetro). O galvanômetro só admite \,I_g sem se queimar; o restante da corrente deve passar por um shunt (resistor em paralelo) R_{sh}.
  • Circuito: galvanômetro ( R_g) em paralelo com R_{sh}. Quando a corrente total \,I_{fs} entra, uma parte I_g atravessa o galvanômetro e a outra parte I_{sh}=I_{fs}-I_g atravessa o shunt. Como os dois ramos têm a mesma tensão, vale:
I_g R_g = I_{sh} R_{sh}.
  • Substituindo I_{sh}=I_{fs}-I_g e isolando R_{sh}:
R_{sh} = \frac{I_g\,R_g}{I_{fs}-I_g}.
  • Interpretação prática: escolhe-se R_{sh} pequeno de modo que a maior parte da corrente passe por ele e apenas I_g 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 R = V/I. 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 R_x estiver em paralelo com outro resistor R_p do circuito, o ohmímetro verá a resistência equivalente
R_{eq} = \frac{R_x R_p}{R_x + R_p},
que é sempre menor que R_x. Logo o valor lido não é o valor de R_x.
  • 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)

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