Questão de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019f6986
Um garoto precisa montar um circuito que acenda três lâmpadas de cores diferentes, uma de cada vez. Ele dispõe das lâmpadas, de fios, uma bateria e dois interruptores, como ilustrado, junto com seu símbolo de três pontos. Quando esse interruptor fecha AB, abre BC e vice-versa.
O garoto fez cinco circuitos elétricos usando os dois interruptores, mas apenas um satisfaz a sua necessidade. Esse circuito é representado por
A
B
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C
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D
E
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Explicação Oficial / Explicações da Comunidade
Para resolver esta questão, precisamos analisar o comportamento de um interruptor de três vias (também conhecido como chave three-way ou interruptor de transferência). Esse interruptor possui um polo comum (B) que pode ser conectado ao terminal A ou ao terminal C. Portanto, cada interruptor possui duas posições possíveis:
- Posição 1: Conectado em AB (abrindo BC).
- Posição 2: Conectado em BC (abrindo AB).
Como temos dois interruptores independentes, existem 2×2=4 combinações possíveis de estados para o circuito. O objetivo do garoto é que, para cada uma das três lâmpadas, exista uma configuração dos interruptores que a acenda de forma exclusiva (uma de cada vez).
Analisando o circuito representado na alternativa D:
- O terminal positivo da bateria é conectado diretamente ao ponto comum (B) do primeiro interruptor.
- As saídas A e C do primeiro interruptor determinam para onde a corrente é direcionada:
- Se o primeiro interruptor estiver na posição BC, a corrente é enviada diretamente para a Lâmpada 1, que se acende. As outras duas lâmpadas permanecem apagadas porque o circuito que passa por elas (via terminal A) está aberto.
- Se o primeiro interruptor estiver na posição AB, a corrente é direcionada para o ponto comum (B) do segundo interruptor.
- A partir do segundo interruptor, a corrente pode seguir dois caminhos:
- Se o segundo interruptor estiver na posição AB, a corrente flui para a Lâmpada 2, acendendo-a de forma exclusiva.
- Se o segundo interruptor estiver na posição BC, a corrente flui para a Lâmpada 3, acendendo-a de forma exclusiva.
Dessa forma, dependendo da posição dos interruptores, temos as seguintes situações de funcionamento:
- Interruptor 1 em BC: apenas a Lâmpada 1 acende.
- Interruptor 1 em AB e Interruptor 2 em AB: apenas a Lâmpada 2 acende.
- Interruptor 1 em AB e Interruptor 2 em BC: apenas a Lâmpada 3 acende.
Este arranjo garante perfeitamente que o garoto consiga acender cada uma das três lâmpadas, uma de cada vez, utilizando os componentes disponíveis. Portanto, a alternativa correta é a D.