O Problema da Conservação

Olá galera. Quanto tempo que não postava no marcador questões resolvidas. Bem. Hoje trouxe para vocês uma questão bastante fácil que apareceu em um simulado do ENEM. É uma questão que, apesar de fácil, com certeza iria confundir quem não está familiarizado com a área, ou melhor, com a matéria de eletricidade. Sem mais delongas, vamos à questão:

O circuito da figura abaixo ilustra uma associação mista de resistores alimentados por uma bateria que produz as correntes I1, I2 e I3, as quais se relacionam pela equação . O princípio implicitamente utilizado no estabelecimento dessa equação foi o da:


a) Conservação do Campo Elétrico;
b) Conservação da Energia Elétrica;
c) Conservação do Potencial Elétrico;
d) Conservação da Carga Elétrica;
e) Nenhuma das Alternativas;

Vamos analisar o circuito da imagem. A corrente I1 chega ao ponto, ou como se diz, ao nó B. Ao chegar ali ela se divide em duas correntes, que são I2 e I3. A soma de I2 e I3 é igual a corrente que se dividiu, que é I1. Podemos ver que o que se conservou nesse fenômeno, nessa parte que estamos analisando, foi a corrente elétrica. Essa igualdade nas correntes que chegam e se dividem é enunciada pela 1ª Lei de Kirchhoff (Lei dos Nós). Para saber mais sobre essas Leis, deixo o link da postagem em que falei sobre elas: "Kirchhoff e Suas Leis".

Mas vamos pensar. O que se conserva, como percebemos antes, é a corrente elétrica. Mas o que é corrente? Corrente é um fluxo de cargas. A definição matemática para a corrente é o módulo do total de carga que passa por um ponto dividido pelo tempo. Uma definição muito parecida com vazão de uma torneira, por exemplo. Vazão é o quanto de água passou por ali dividido pelo tempo que aquela água demorou para passar. Voltando a corrente, podemos dizer que:



onde:
* I é a intensidade da corrente elétrica;
* Q é a carga elétrica que passou pelo ponto analisado;
* t é o tempo que as cargas levaram para passar por aquele ponto;

Com essa definição matemática, eu posso escrever a expressão da seguinte maneira:





Multiplicando ambos os lados dessa equação por "t", obtemos:



Dissemos anteriormente que no circuito a corrente elétrica se conservava. Agora, usando um pouquinho de matemática, podemos ver que se a corrente é conservada, as cargas elétricas também se conservam. Logo, a alternativa correta da questão é a letra "d", que é a conservação da carga elétrica.

Claro que aqui eu fiz tudo isso para mostrar o porquê da resposta. Mas, na prova, você não iria fazer todo esse raciocínio. Conhecendo o princípio a resposta acabaria aparecendo naturalmente. O post serve só para talvez ajudar alguém com mais dificuldade. Vale o que eu disse no começo. A questão não é difícil, mas pode enganar quem não está familiarizado com a matéria de eletricidade. Espero muito ter ajudado alguém. Abraço, boa semana e até a próxima. E estudem bastante galera...