Termistores são termômetros baseados na variação da resistência elétrica com a temperatura e são utilizados em diversos equipamentos, como termômetros digitais domésticos, automóveis, refrigeradores e fornos. A curva de calibração de um termistor é mostrada na figura:
Considere que o termistor se rompa quando percorrido por uma corrente maior do que 10 mA. Supondo que o termistor seja conectado a uma bateria de 5 V, assinale a alternativa que contém uma faixa de temperaturas em que o dispositivo sempre funcionará adequadamente:
Note e adote: A relação entre a resistência \(R\) de um dispositivo, a corrente \(I\) que o percorre e a diferença de potencial elétrico \(V\) entre seus terminais é \(V = RI\).
\(10\text{℃} < T < 35\text{℃}\)
\(20\text{℃} < T < 45\text{℃}\)
\(30\text{℃} < T < 55\text{℃}\)
\(40\text{℃} < T < 65\text{℃}\)
\(50\text{℃} < T < 75\text{℃}\)
Resolução
O termistor se rompe quando a corrente ultrapassa 10 mA. Portanto, para funcionar adequadamente, a corrente deve ser menor ou igual a esse limite. Como 1 mA = 0,001 A, temos 10 mA = 0,010 A.
Usando a relação fornecida, V = RI, em que V é a diferença de potencial da bateria, R é a resistência do termistor e I é a corrente que o percorre, calculamos a resistência correspondente à corrente máxima permitida: R = V/I = 5/0,010 = 500 Ω. Como 1 kΩ = 1 000 Ω, essa resistência equivale a 0,5 kΩ.
Com a bateria mantendo 5 V, a relação I = V/R mostra que, quanto menor a resistência, maior a corrente. Assim, o termistor só funciona sem se romper se sua resistência for maior ou igual a 0,5 kΩ.
No gráfico, a resistência diminui conforme a temperatura aumenta e atinge 0,5 kΩ em aproximadamente 40 °C. Em toda a faixa de 10 °C a 35 °C, a curva está acima de 0,5 kΩ, garantindo uma corrente inferior a 10 mA. Por isso, a faixa indicada, 10 °C < T < 35 °C, em que T representa a temperatura do termistor, está correta.