Em sistemas de medição, os instrumentos analógicos e digitais são amplamente utilizados para avaliar grandezas elétricas, como tensão, corrente e resistência. Um exemplo clássico é o voltímetro, que deve ter alta resistência de entrada para minimizar a interferência no circuito sob medição. Quando o voltímetro é conectado a um divisor de tensão, a resistência interna do instrumento pode causar um erro de medição se não for suficientemente alta em comparação com as resistências do circuito. Considere um divisor de tensão formado por R1 = 10 kΩ e R2 = 20 kΩ, conectado a uma fonte de Vfonte = 15 V. Um voltímetro com resistência interna Rv = 30 kΩ é utilizado para medir a tensão em R2. Qual é a tensão aproximada indicada pelo voltímetro?
- A)5,0 V.
Errada, porque 5,0 V seria a tensão sem considerar a influência do voltímetro no divisor.
- B)7,5 V.
Errada, pois 7,5 V não resulta da resistência equivalente do resistor medido com o voltímetro em paralelo.
- C)8,2 V.
Certa, porque R2 em paralelo com Rv dá 12 kΩ e, no divisor com R1 = 10 kΩ, a tensão fica cerca de 8,2 V.
- D)10,0 V.
Errada, porque 10,0 V não corresponde ao valor obtido após o efeito de carga do voltímetro.
Gabarito: C
Quando você mede tensão em um divisor, o voltímetro não pode ser tratado como “invisível” se a resistência interna dele não for muito alta. Ele entra em paralelo com o resistor medido e altera o circuito, puxando parte da corrente para si. É o famoso efeito de carga: o instrumento até ajuda, mas também “come um pedaço” da medição. Aqui, o voltímetro foi ligado em R2, então a resistência equivalente do trecho medido fica R2 em paralelo com Rv. Fazendo a conta: 20 kΩ || 30 kΩ = 12 kΩ. O circuito passa a ser um divisor com R1 = 10 kΩ em série com 12 kΩ. Agora é só aplicar a regra do divisor de tensão: Vmedida = 15 V × 12 kΩ / (10 kΩ + 12 kΩ) = 15 × 12/22 ≈ 8,18 V. Ou seja, o voltímetro indica aproximadamente 8,2 V. Esse é exatamente o tipo de questão que cobra atenção ao efeito de carga de instrumentos de medição, um ponto clássico em Circuitos Elétricos. A ideia prática é simples: quanto maior a resistência de entrada do voltímetro, menor o erro. Aqui ela ainda não é alta o bastante para ser desprezada.