Ciências da NaturezaENEM 2024Nível 3
O LED é um dispositivo eletrônico que conduz corrente elétrica em um único sentido, sendo caracterizado por uma tensão e uma corrente máxima de funcionamento, Imáx. Um LED acende apenas se a corrente que o percorre está no sentido permitido e se a diferença de potencial à qual está submetido é igual ou superior à sua tensão de funcionamento. A figura ilustra o símbolo do LED usado na representação de circuitos.
Um estudante de física analisa as propriedades do LED em um circuito simples de corrente contínua. Ele dispõe dos seguintes materiais: uma bateria ideal de tensão 4,5 V; dois LEDs de tensão 3,0 V e Imáx = 1,0 mA cada; e dois resistores de 1,5 kΩ cada.
O circuito que o estudante pode montar, para que ambos os LEDs fiquem acesos e cada um seja percorrido por Imáx, é
Fonte: ENEM 2024 · questão 91 · INEP.
A(Diagrama de circuito elétrico: bateria, um resistor no ramo superior e dois LEDs ligados em paralelo entre si.)
B(Diagrama de circuito elétrico: bateria à esquerda, dois resistores em paralelo no ramo superior e dois LEDs em paralelo no ramo inferior.)✓ correta
C(Diagrama de circuito elétrico: bateria à esquerda, dois resistores em paralelo no ramo superior e dois LEDs em paralelo no ramo inferior/direito.)
D(Diagrama de circuito elétrico: bateria à esquerda, um resistor no ramo superior e dois LEDs em série, um acima do outro, no ramo direito.)
E(Diagrama de circuito elétrico: bateria à esquerda, um resistor no ramo superior e dois LEDs em paralelo entre si.)
Resposta correta: alternativa B
💡 Explicação
Para os dois LEDs acenderem, cada um precisa de 3,0 V; como a bateria fornece 4,5 V, sobram $4{,}5 - 3{,}0 = 1{,}5$ V para os resistores. Com os dois LEDs em paralelo, passa $1{,}0$ mA em cada, totalizando $2{,}0$ mA no circuito, o que exige resistência equivalente $R = 1{,}5\,\text{V} / 2{,}0\,\text{mA} = 750\,\Omega$ — justamente dois resistores de 1,5 kΩ em paralelo, como no circuito da alternativa B, com os LEDs no sentido correto de condução. Na alternativa A (um resistor só), a corrente total seria de apenas 1,0 mA (0,5 mA por LED); na D, os LEDs em série precisariam de 6,0 V, mais que a bateria; e nas opções com LEDs invertidos eles nem conduzem corrente.Questão enviada por Marcelo Merreles ao banco público do Canetinha.