Um amperímetro que utiliza o mecanismo medidor de D’Arsonval...
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Alternativa Correta: B - 400%
Vamos entender o tema central da questão. O problema aborda a utilização de um amperímetro com mecanismo medidor de D’Arsonval, um tipo comum de medidor analógico. Esses medidores são conhecidos por suas aplicações em circuitos elétricos para medir corrente.
O princípio de funcionamento do medidor de D'Arsonval baseia-se em um galvanômetro, onde uma bobina se movimenta em um campo magnético em resposta a uma corrente elétrica, proporcionando uma leitura proporcional à corrente que passa por ele.
**Conceito-chave:** O resistor shunt (RSHUNT) é usado para aumentar a capacidade de medição de um amperímetro, desviando a maior parte da corrente do circuito para que apenas uma fração passe pelo medidor. Isso permite que o amperímetro meça correntes maiores sem sobrecarregar o mecanismo de medição.
Agora, vamos ao cálculo necessário para resolver a questão:
1. A resistência do medidor (RM) é de 50 Ω e a corrente de fundo de escala é 1 mA.
2. O resistor shunt (RSHUNT) é de 12,5 Ω.
Quando um resistor shunt é adicionado, a corrente total (Itotal) que o amperímetro pode medir é dada pela fórmula:
Itotal = IM + ISHUNT
3. A corrente que passa pelo shunt (ISHUNT) pode ser calculada pela relação das resistências:
ISHUNT = IM * (RM/RSHUNT)
4. Substituindo os valores: ISHUNT = 1 mA * (50 Ω / 12,5 Ω) = 4 mA.
5. Portanto, a corrente total que o amperímetro pode medir será Itotal = 1 mA + 4 mA = 5 mA.
O acréscimo percentual na medição é calculado como: ((Itotal - IM) / IM) * 100% = ((5 mA - 1 mA) / 1 mA) * 100% = 400%.
Justificativa da Alternativa Correta: A alternativa B - 400% reflete o aumento correto na capacidade de medição do amperímetro quando um shunt de 12,5 Ω é utilizado.
Análise das Alternativas Incorretas:
A - 300%: Este cálculo representa um aumento menor do que o real, sugerindo um erro na relação de resistências.
C - 500%: Este valor representa um exagero na interpretação do aumento, superestimando a capacidade real de medição.
D - 100%: Indica que apenas duplicaríamos a capacidade de medição, o que está incorreto conforme nossos cálculos mostram um aumento de 400%.
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Comentários
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Não entendi essa questao...
O detalhe da questão está na nomenclatura do resistor, shunt é um dispositivo que cria um caminho de baixa resistência para a corrente elétrica, para permitir que ela passe por outro ponto do circuito. Portanto, para corrente elétrica, a única que resistência que o amperímetro vai encontrar é o novo valor de 12,5 Ω. Sendo assim, por lei de OHM, temos:
Ishunt(Nova corrente de fim de escala) = V/Rshunt
V = 50 * 1m = 50mV (Antes do resistor de shunt)
I = 50m/12,5 = 4mA
Depois é só calcular o percentual de aumento, (4/1)*100% = 400%.
Alternativa B.
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