ENEM 2025 — Questão 113 de Física
Resolução comentada da questão 113 de Física do ENEM 2025 sobre circuitos elétricos e associação de resistores, com explicação passo a passo e análise das alternativas.
ENEM 2025
Questão 113
Em sua maioria, os equipamentos elétricos domésticos demandam baixa potência elétrica em corrente contínua. Para alimentá-los, uma fonte externa ou embutida transforma a corrente alternada em corrente contínua de baixa tensão. Entretanto, cada equipamento tem suas especificidades, e muitas vezes não é possível simplesmente trocar essas fontes sem levar em conta a tensão, a corrente ou a potência elétrica de saída.
Considere um equipamento de resistência elétrica Rc, que funciona corretamente apenas em um dado valor de tensão. Porém, a única fonte de alimentação disponível fornece uma tensão 20% superior à tensão recomendada. Para adaptar essa fonte ao aparelho, é necessário associar um resistor de proteção Rp de potência adequada.
A configuração adequada do circuito e o valor do resistor de proteção, em relação ao valor da resistência do equipamento, são representados em:
Fonte de referência da questão e do gabarito: Inep — Provas e Gabaritos do ENEM. A resolução e a explicação pedagógica são editoriais do Autoeduc.
Resolução comentada
Entenda passo a passo
A resolução combina explicação textual, fórmulas, gráficos, demonstrações e exercícios de fixação quando necessários.
O que a questão está pedindo?
A questão apresenta um equipamento que precisa funcionar com uma determinada tensão elétrica. O problema é que a fonte disponível fornece uma tensão 20% maior do que a recomendada. Se essa tensão maior fosse aplicada diretamente ao equipamento, a corrente elétrica também poderia ficar acima do valor adequado, aumentando a potência dissipada e podendo danificar o aparelho.
Precisamos, portanto:
descobrir como o resistor de proteção deve ser ligado;
determinar qual deve ser o valor de sua resistência em relação à resistência do equipamento.
A solução correta é colocar o resistor em série com o equipamento.
Esse resistor ficará responsável por receber a parte excedente da tensão fornecida pela fonte.
Quais informações são importantes?
Os dados fundamentais são:
resistência do equipamento: Rc;
o equipamento deve continuar funcionando em sua tensão recomendada;
a fonte disponível fornece uma tensão 20% maior;
é necessário adicionar um resistor de proteção;
o resistor precisa reduzir a tensão que efetivamente fica sobre o equipamento.
A informação decisiva é: a fonte possui 20% de tensão excedente. Esse excesso precisa ficar sobre outro componente do circuito. Por isso, o resistor deve ser colocado em série.
Qual conteúdo precisamos conhecer?
O que é tensão elétrica?
A tensão elétrica pode ser entendida, de maneira simplificada, como a diferença de potencial responsável por impulsionar as cargas elétricas pelo circuito.
Cada equipamento elétrico é projetado para trabalhar dentro de determinados valores de tensão.
Se um aparelho projetado para uma tensão menor for ligado a uma fonte de tensão muito maior, pode ocorrer corrente excessiva; aquecimento; aumento da potência dissipada; danos ao equipamento. Por isso, é necessário adaptar corretamente a fonte disponível.
O que é resistência elétrica?
A resistência elétrica representa a dificuldade que um componente oferece à passagem da corrente elétrica. Quanto maior a resistência, maior a oposição à passagem da corrente, considerando as demais condições.
Nesta questão temos:
e Rp = resistência que será adicionada para proteção.
Por que o resistor deve ser ligado em série?
Em uma ligação em série, os componentes são percorridos pela mesma corrente elétrica.
Além disso, a tensão total da fonte é dividida entre os componentes.
O que aconteceria se o resistor fosse ligado em paralelo?
Em uma associação em paralelo, os componentes ficam submetidos à mesma tensão elétrica. Portanto, se colocássemos o resistor de proteção em paralelo com o equipamento:
Por isso, as alternativas que apresentam resistor em paralelo podem ser eliminadas.
Como entender os 20% de tensão excedente?
Vamos utilizar um exemplo simples. Imagine que o equipamento tenha sido projetado para 100 volts. A fonte disponível fornece uma tensão 20% maior. Vinte por cento de 100 é 20 volts. Portanto, a fonte forneceria: 120 volts
Mas o equipamento só pode receber: 100 volts
Assim, precisamos fazer com que o resistor de proteção receba os 20 volts excedentes.
Teríamos então Fonte: 120 V
Resistor de proteção: 20 V
Equipamento: 100 V
A soma corresponde exatamente à tensão da fonte.
Por que podemos comparar diretamente as resistências?
Em série, a corrente elétrica é a mesma nos dois componentes. Assim mesma corrente passa pelo resistor de proteção e mesma corrente passa pelo equipamento.
Quando a corrente é a mesma, a tensão sobre cada componente é proporcional à sua resistência. Isso significa que na maior resistência ocorre maior parcela da tensão e menor resistência ocorre menor parcela da tensão.
Se o equipamento deve receber 100% de sua tensão normal e o resistor precisa receber apenas o excesso de 20%, suas resistências devem manter a mesma proporção.
Comparando o resistor com o equipamento
Vamos considerar:
Ela corresponde à tensão normal de funcionamento, que podemos considerar como 100%.
A tensão excedente corresponde a 20%.
Portanto, a resistência do resistor de proteção também deverá corresponder a 20% da resistência do equipamento.
Assim: Rp = 20% de Rc.
Ou, de maneira decimal:
Um exemplo com valores
Imagine que a resistência do equipamento seja:
Então o resistor de proteção deverá possuir 20% de 100 ohms
Resultado:
A resistência total da associação seria:
Observe a proporção:
Equipamento: 100
Resistor: 20
Total: 120
Isso corresponde exatamente ao aumento de 20% da tensão da fonte.
Como chegar à resposta?
Primeiro veja que a fonte possui tensão 20% maior.
O equipamento não pode receber esse excesso.
Então precisamos fazer com que parte da tensão fique sobre outro resistor.
Para dividir tensão o resistor precisa estar em série.
Depois o equipamento corresponde à parcela de 100% da tensão recomendada.
O excesso corresponde a 20%.
Como a mesma corrente passa pelos dois componentes em série, a resistência adicional deve representar 20% da resistência do equipamento.
Portanto:
Assim:
Alternativa E.
Roteiro de resolução
- 1
Entenda o comando
A questão apresenta um equipamento que precisa funcionar com uma determinada tensão elétrica.
- 2
Separe os dados relevantes
Os dados fundamentais são:
- 3
Aplique o conteúdo
O que é tensão elétrica?
Resposta
E) Resistor em série com Rp = 0,2 Rc.
O resistor de proteção deve ser associado em série ao equipamento para que a tensão fornecida pela fonte seja dividida entre os dois componentes.
Como a fonte fornece uma tensão 20% maior do que a necessária, o resistor precisa receber essa parcela excedente.
Como a corrente é a mesma nos componentes ligados em série, a tensão sobre cada um é proporcional à sua resistência.
Portanto, o resistor de proteção deve possuir resistência equivalente a:
20% da resistência do equipamento
ou: Rp = 0,2 Rc.
Análise das alternativas
A) Resistor em paralelo com Rp = 0,2 Rc — Incorreta
O valor de resistência indicado é compatível com os 20% excedentes, mas a associação está errada. Em paralelo, o resistor e o equipamento recebem a mesma tensão da fonte. Assim, o equipamento continuaria submetido à tensão 20% maior. Por isso, o resistor deve ser colocado em série.
B) Resistor em paralelo com Rp = 1,2 Rc — Incorreta
Essa alternativa apresenta dois problemas. Primeiro, o resistor está em paralelo. Isso não reduz a tensão aplicada diretamente ao equipamento. Segundo, a resistência de proteção não deve ser 120% da resistência do equipamento. Ela precisa corresponder apenas ao excesso de tensão, que é de 20%.
C) Resistor em série com Rp = 1,2 Rc — Incorreta
A associação em série está correta. Entretanto, o valor do resistor está errado. A fonte possui uma tensão total correspondente a: 120% da tensão necessária. Isso não significa que o resistor adicional deve possuir 120% da resistência do equipamento. O equipamento já corresponde à parcela de 100%. O resistor precisa representar somente a parcela excedente: 20%.
Portanto:
e não:
Rp = 1,2 Rc.
D) Resistor em série com Rp = 2,2 Rc — Incorreta
A associação em série está correta, mas a resistência apresentada é muito maior do que a necessária.
Um resistor de valor 2,2 vezes maior que a resistência do equipamento provocaria uma queda de tensão excessivamente grande sobre o resistor de proteção.
Consequentemente, sobraria uma tensão muito menor para o equipamento.
E) Resistor em série com Rp = 0,2 Rc — Correta
Essa alternativa apresenta corretamente:
associação em série e resistência equivalente a 20% da resistência do equipamento.
Assim, o resistor recebe a parcela excedente da tensão e permite que o equipamento permaneça aproximadamente na tensão para a qual foi projetado.
Série e paralelo: qual é a diferença?
Essa distinção é fundamental para resolver a questão.
Associação em série
Os componentes são ligados um após o outro. A corrente que passa por eles é a mesma. A tensão é dividida.
Assim: Série → mesma corrente → tensão dividida
É exatamente o que precisamos nesta questão.
Associação em paralelo
Os componentes ficam ligados aos mesmos dois pontos do circuito. A tensão aplicada aos componentes é a mesma. Assim:
Paralelo → mesma tensão
Isso não serviria para proteger o aparelho contra uma fonte de tensão superior, pois o equipamento continuaria recebendo a tensão total.
Por que Rp não é igual a 1,2 Rc?
Essa é provavelmente a principal armadilha da questão. O estudante pode pensar: “A fonte tem 120% da tensão, então o resistor deve possuir 1,2 Rc.” Esse raciocínio está errado.
A resistência do equipamento Rc já é responsável pela parcela correspondente à tensão normal 100%.
Precisamos acrescentar apenas a resistência responsável pelos 20% excedentes.
Assim:
Rc → 100%
Rp → 20%
Portanto:
A resistência total passa a ser:
Rc + 0,2 Rc ou 1,2 Rc
Perceba a diferença:
a resistência TOTAL é 1,2 Rc mas o resistor de proteção sozinho é 0,2 Rc.
Por que a potência do resistor também precisa ser adequada?
O enunciado menciona um resistor de proteção de potência adequada. Isso ocorre porque o resistor não apenas produz uma queda de tensão. Ele também transforma parte da energia elétrica em calor. Se for utilizado um resistor com capacidade de potência inferior à necessária, ele pode: aquecer excessivamente; sofrer danos; queimar; comprometer a segurança do circuito.
Portanto, na prática, não basta escolher somente a resistência correta. Também é necessário dimensionar corretamente sua potência.
Para resolver a questão do ENEM, entretanto, basta identificar: ligação em série e Rp = 0,2 Rc.
O que aprender com esta questão?
A principal sequência é:
Resposta: Alternativa E
Erro comum
Um erro comum é escolher uma associação em paralelo.
Lembre-se: em paralelo, a tensão é a mesma nos dois componentes. Portanto, isso não reduziria a tensão recebida pelo equipamento.
Outro erro bastante provável é escolher:
porque a fonte possui 120% da tensão recomendada. Mas os 120% correspondem ao circuito inteiro. A resistência total precisa representar esses 120%.
Como o equipamento já possui:
Rc = 100%
resta acrescentar:
0,2 Rc = 20%.
Assim:
e:
Rp = 0,2 Rc.
Dica para o ENEM
Quando uma questão apresentar uma fonte com tensão maior e pedir um resistor para reduzir a tensão recebida pelo equipamento, pense primeiro em:
resistor em série.
Depois compare as proporções.
Nesta questão:
tensão necessária = 100%
tensão da fonte = 120%
excesso = 20%
Portanto resistor adicional = 20% da resistência do equipamento
Alternativa E.
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Fontes e referências
Questão e gabarito: Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (Inep), prova oficial do ENEM 2025.
A resolução, a organização pedagógica e as explicações são produção editorial do Autoeduc. Referências complementares específicas devem ser identificadas no próprio conteúdo quando utilizadas.