Atividades de Corrente Elétrica, Resistores e Leis de Ohm para a 1ª série do Ensino Médio com gabarito

Quando trabalho corrente elétrica e resistores com uma turma de 1ª série, procuro fazer com que cada fórmula apareça ligada ao circuito descrito, e não como uma operação para memorizar sem contexto. Começo pela relação entre tensão, resistência e corrente; depois avanço para potência, associações de resistores e resistência interna de uma fonte. Nos problemas de transmissão, também observo a importância de distinguir a tensão de origem daquela que chega à carga.

As oito questões abaixo permitem organizar esse percurso, da aplicação direta da Lei de Ohm até situações com mais de uma etapa de cálculo. Eu as usaria tanto para uma avaliação quanto para uma revisão: os distratores ajudam a localizar confusões com divisão, unidades, resistência equivalente e queda de tensão. Em cada item, explico o gabarito e por que as outras alternativas não se sustentam.

O que o aluno de 1ª série precisa saber sobre Corrente Elétrica, Resistores e Leis de Ohm

Para resolver problemas de corrente elétrica e resistores, o estudante precisa reconhecer a tensão, a corrente e a resistência como grandezas relacionadas pela Lei de Ohm, expressa por V = R·I, e reorganizar a equação conforme o dado solicitado. Também precisa relacionar potência elétrica a tensão e corrente, por P = V·I, e usar P = I²R para calcular o aquecimento ou a perda de potência em um resistor. Em circuitos, deve distinguir resistores em série, cuja resistência equivalente é a soma, de resistores em paralelo, cuja equivalente pode ser calculada pela relação entre os produtos e a soma. A análise se amplia quando a fonte possui resistência interna: ela altera a corrente total e a tensão terminal. Em problemas de distribuição, é essencial separar a tensão da fonte da tensão na carga e considerar a queda de tensão nos cabos. Por fim, o aluno deve apresentar resultados com unidades coerentes e conferir se os valores fazem sentido para o circuito descrito.

O que ele precisa saber antes

Antes das questões, vale retomar operações de divisão e substituição de valores em fórmulas, além das unidades volt (V), ampère (A), ohm (Ω) e watt (W). São pré-requisitos explícitos nos itens: potência elétrica e tensão, Lei de Ohm, cálculo de corrente, circuitos em série e paralelo e resistência equivalente. Recomendo também revisar a diferença entre potência consumida pela carga e potência dissipada na linha, porque são grandezas usadas em etapas diferentes nos problemas de transmissão.

Uma revisão curta no quadro pode bastar: escreva V = R·I e P = V·I, destaque o significado de cada símbolo e peça à turma que isole a incógnita antes de inserir os números. Para paralelo, convém representar o circuito e identificar quais resistores compartilham a mesma tensão. Para a resistência interna, desenhe a fonte e o resistor interno em série com o circuito externo. Essa preparação reduz a chance de o aluno aplicar uma fórmula conhecida sem verificar se ela corresponde à situação.

Onde os alunos mais erram

Os erros indicados pelas questões aparecem em pontos bem concretos. Na aplicação direta da Lei de Ohm, um aluno pode multiplicar tensão e resistência ou inverter a divisão, calculando R/V em vez de V/R. É um bom momento para usar as unidades como conferência: V/Ω resulta em ampères, enquanto Ω/V não representa corrente. Em problemas de potência, a confusão entre P = V·I e P = I²R pode levar a expressões inadequadas ou a valores incompatíveis.

Nos circuitos, outra dificuldade é calcular incorretamente a resistência equivalente de resistores em paralelo ou esquecer que a resistência interna entra na resistência total. Isso afeta a corrente e, em seguida, as tensões terminais e as correntes nos ramos. Já nas perdas de transmissão, um distrator especialmente instrutivo usa a tensão da subestação como se fosse a tensão efetiva da carga, apesar de o enunciado dizer que a potência é consumida na tensão que chega à residência. Também é possível confundir queda de tensão com tensão de consumo. Peço que os alunos marquem os pontos do circuito a que cada tensão se refere antes de calcular.

Como trabalhar em sala

• Comece com a relação entre grandezas: apresente uma situação simples com tensão e resistência conhecidas. Cada aluno calcula a corrente isolando I na Lei de Ohm e confere a unidade do resultado.
• Peça estimativas antes da conta: em um resistor fixo, compare como a corrente muda quando a tensão aumenta. Em seguida, faça o cálculo para verificar a previsão, sem substituir a análise pela memorização.
• Desenhe os circuitos: transforme os enunciados de série, paralelo e resistência interna em esquemas no quadro. Identifique a resistência total, a tensão comum aos ramos e a corrente total antes de calcular valores individuais.
• Use os distratores para diagnosticar: peça que a turma explique por que uma alternativa parece atraente e em qual passo seu raciocínio se afasta da resolução. Assim, a correção trata o processo, não só a letra.
• Feche com uma conferência dimensional: solicite que cada estudante escreva a unidade junto à resposta e verifique se a relação usada é apropriada. Compare, por exemplo, a queda de tensão com a tensão da fonte e a perda de potência com a potência da carga.

Questões prontas de Corrente Elétrica, Resistores e Leis de Ohm para a 1ª série do Ensino Médio (com gabarito comentado)

Os itens estão organizados para permitir avanço gradual: começam com a Lei de Ohm e a potência, passam por fontes com resistência interna e associações de resistores e chegam às perdas em linhas. Você pode aplicá-los em sequência ou selecionar questões conforme o conteúdo já estudado.

1. Potência consumida e queda de tensão na linha

Uma carga em uma residência consome P_load = 3,00 kW. A resistência total da linha entre a subestação e a casa é R_line = 0,50 Ω. A tensão na subestação é V = 230 V. Considerando que a carga consome 3,00 kW na tensão que chega à residência, calcule a corrente na linha, a queda de tensão, a tensão no ponto de consumo e a perda de potência na linha.

• ❌ A) I = 13,04 A; ΔV = 6,52 V; V_consumo = 223,48 V; P_perda = 85,1 W. Usa 230 V como tensão da carga para calcular a corrente; assim, a potência entregue à carga não é 3.000 W.
• ❌ B) I = 13,44 A; ΔV = 6,82 V; V_consumo = 223,18 V; P_perda = 93,0 W. Usa a raiz maior da equação quadrática, que não é a solução física adequada para a carga indicada.
• ✅ C) I = 13,44 A; ΔV = 6,72 V; V_consumo = 223,28 V; P_perda = 90,32 W. Como 3.000 = (230 − 0,50I)I, a solução física é aproximadamente 13,44 A. Depois, ΔV = RI, V_consumo = 230 − ΔV e P_perda = I²R.
• ❌ D) I = 13,44 A; ΔV = 6,72 V; V_consumo = 223,28 V; P_perda = 67,2 W. A corrente, a queda e a tensão estão corretas, mas a perda não é dez vezes a queda; deve-se calcular I²R.
• ❌ E) I = 13,44 A; ΔV = 6,72 V; V_consumo = 230,00 V; P_perda = 90,32 W. Mantém como tensão de consumo a tensão da subestação, sem descontar a queda na linha.

O ponto-chave é usar a potência na tensão que efetivamente chega à residência, como informa o enunciado. A tensão da subestação não é igual à tensão da carga quando há resistência na linha.

2. Corrente em um resistor de 20 Ω

Um resistor de 20 Ω é conectado a uma fonte de 12 V. Qual é a corrente elétrica que percorre o resistor? Use a Lei de Ohm (V = R·I).

• ❌ A) I = 32 A. Soma 12 e 20, operação que não corresponde à Lei de Ohm.
• ❌ B) I = 240 A. Multiplica tensão e resistência, em vez de dividir a tensão pela resistência.
• ✅ C) I = 0,6 A. Isolando I, temos I = V/R = 12/20 = 0,6 A.
• ❌ D) I = 1,67 A. Inverte a razão e calcula 20/12, em vez de 12/20.
• ❌ E) I = 0,06 A. Usa 200 Ω, como se a resistência tivesse sido deslocada uma casa decimal.

Este item é útil para verificar se o estudante sabe isolar a incógnita e reconhecer que a corrente é a tensão dividida pela resistência.

3. Corrente em um aquecedor portátil

Um aquecedor portátil é ligado a uma fonte U = 12,0 V e apresenta resistência R = 47,0 Ω. Usando I = U/R, calcule a corrente que percorre o aquecedor, em ampères.

• ❌ A) I = √(12,0 V / 47,0 Ω) = 0,53 A. A raiz quadrada não faz parte da relação indicada; deve-se dividir U por R.
• ❌ B) I = 12,0 V × 47,0 Ω = 564,0 A. Multiplica tensão e resistência, apesar de a fórmula fornecida indicar uma divisão.
• ✅ C) I = U/R = 12,0/47,0 = 0,255 A, aproximadamente. A aplicação direta da Lei de Ohm resulta em 0,25532 A, que arredondado é 0,255 A.
• ❌ D) I = 12,0/47,0 = 0,750 A. A fórmula está escrita corretamente, mas o resultado numérico não: 12 dividido por 47 é aproximadamente 0,255.
• ❌ E) I = 47,0 V / 12,0 Ω = 3,92 A. Troca os valores e também atribui a cada grandeza uma unidade que não corresponde ao enunciado.

Vale pedir que a turma estime a ordem de grandeza: dividir 12 por um número maior que 12 deve produzir um resultado menor que 1. Essa verificação ajuda a identificar erros aritméticos.

4. Bateria com resistência interna

Uma bateria tem força eletromotriz E = 15,0 V e resistência interna r = 1,20 Ω. Alimenta um receptor resistivo R = 4,80 Ω. Usando I = E/(r+R) e V_term = E − I·r, determine a corrente I e a tensão terminal V_term.

• ❌ A) I = 1,00 A; V_term = 10,0 V. Não corresponde à aplicação das duas equações aos valores fornecidos.
• ❌ B) I = 4,00 A; V_term = 8,0 V. Não considera corretamente a soma da resistência interna com a resistência externa para encontrar a corrente.
• ❌ C) I = 5,00 A; V_term = 15,0 V. A corrente não é 5,00 A e a tensão terminal não pode ser igual à força eletromotriz neste caso, pois há queda na resistência interna.
• ❌ D) I = 3,00 A; V_term = 9,0 V. Os resultados não seguem os cálculos das expressões dadas.
• ✅ E) I = 2,50 A; V_term = 12,0 V. I = 15,0/(1,20 + 4,80) = 2,50 A. Então V_term = 15,0 − 2,50·1,20 = 12,0 V.

Para evitar que a resistência interna seja esquecida, oriento a turma a escrever primeiro a resistência total: r + R. A tensão terminal vem depois, usando a corrente calculada.

5. Corrente e resistência de uma resistência de aquecimento

Uma resistência de aquecimento é ligada a uma rede de 120 V e dissipa P = 1.500 W. Usando P = V·I e R = V/I, determine (a) a corrente elétrica que a atravessa e (b) o valor da resistência equivalente, em ohms. Forneça resultados em unidades SI.

• ❌ A) I = 13 A; R = 9 Ω. A corrente e a resistência propostas não resultam dos dados de potência e tensão.
• ❌ B) I = 10 A; R = 12 Ω. Com 120 V e 10 A, a potência seria 1.200 W, não 1.500 W.
• ❌ C) I = 14 A; R = 8 Ω. Os valores não são compatíveis com a potência de 1.500 W na tensão de 120 V.
• ❌ D) I = 15 A; R = 10 Ω. Embora a resistência indicada corresponda a 120/12, os valores apresentados não formam o par calculado a partir da potência: a corrente correta não é 15 A.
• ✅ E) I = 12,5 A; R = 9,6 Ω. I = P/V = 1.500/120 = 12,5 A. Depois, R = V/I = 120/12,5 = 9,6 Ω.

A questão integra potência e Lei de Ohm. É importante manter a sequência dos cálculos e verificar se o par de resultados reproduz a potência do enunciado.

6. Dois resistores em paralelo e resistência interna

Uma bateria com força eletromotriz E = 18,0 V e resistência interna r = 1,50 Ω alimenta dois resistores em paralelo: R1 = 6,00 Ω e R2 = 3,00 Ω. Calcule as correntes I1 e I2 que atravessam os resistores. Use R_par = (R1·R2)/(R1+R2), V_term = E − I_total·r e I = V_term/R.

• ❌ A) I1 ≈ 1 A; I2 ≈ 2 A. As correntes ficam abaixo dos valores obtidos ao calcular a tensão terminal do circuito.
• ❌ B) I1 = 2,5 A; I2 = 5 A. A soma das correntes dos ramos não corresponde à corrente total determinada pela resistência equivalente e pela fonte.
• ❌ C) I1 = 3 A; I2 = 6 A. A soma proposta excede a corrente total calculada para esse circuito.
• ✅ D) I1 ≈ 1,714 A; I2 ≈ 3,429 A. R_par = 2,00 Ω e a resistência total, incluindo r, é 3,50 Ω. Assim, I_total = 18/3,5 ≈ 5,1429 A e V_term ≈ 10,2857 V. Dividindo essa tensão por cada resistência, obtêm-se as correntes indicadas.
• ❌ E) I1 = 0,5 A; I2 = 0,7 A. São valores subestimados para os resistores e a tensão terminal calculada.

O procedimento precisa respeitar a ordem: equivalente do paralelo, corrente total, tensão terminal e, por fim, corrente em cada ramo. Os dois resistores em paralelo compartilham a mesma tensão terminal.

7. Perda de potência em um cabo

Uma comunidade consome P_load = 12,0 kW e é alimentada por um cabo com resistência total de ida e volta R = 0,80 Ω e tensão V = 400 V. Calcule a perda de potência por efeito Joule, Ploss, e a porcentagem de energia perdida: %loss = (Ploss/P_load)·100. Use Ploss = I²R e I = P_load/V.

• ❌ A) Ploss = 900 W. Esse valor corresponde a 30² sem multiplicar pela resistência de 0,80 Ω.
• ✅ B) Ploss = 720 W; perda = 6,0%. I = 12.000/400 = 30 A. Então Ploss = 30²·0,80 = 720 W, e 720/12.000·100 = 6,0%.
• ❌ C) Ploss = 600 W. Não resulta da aplicação de I²R aos valores de corrente e resistência do cabo.
• ❌ D) Perda = 12,0%. A porcentagem não corresponde à razão entre a perda correta e a potência da carga.
• ❌ E) Perda = 8,0%. Também não corresponde ao cálculo de 720/12.000·100.

Este item permite discutir que a perda depende da corrente ao quadrado e da resistência do cabo. A porcentagem só deve ser calculada depois de encontrar a potência perdida.

8. Resistores em paralelo associados em série

Três resistores: R1 = 100,0 Ω e R2 = 200,0 Ω ligados em paralelo; esse conjunto está em série com R3 = 50,0 Ω. A fonte fornece V = 230 V. Determine a corrente total que sai da fonte. Use R_par = (R1·R2)/(R1+R2), R_eq = R_par + R3 e I = V/R_eq.

• ❌ A) I_total = 0,50 A. Resulta de um cálculo incorreto da resistência equivalente e indica corrente muito baixa para os valores fornecidos.
• ❌ B) I_total = 5,00 A. A corrente fica exagerada porque a resistência equivalente não foi calculada corretamente.
• ❌ C) I_total = 1,00 A. A substituição ou o cálculo da resistência equivalente não corresponde às associações descritas.
• ❌ D) I_total = 3,00 A. Esse valor não é compatível com a resistência equivalente do paralelo em série com R3.
• ✅ E) I_total ≈ 1,97 A. R_par = 100·200/(100+200) = 66,667 Ω. Somando R3, R_eq = 116,667 Ω; portanto, I = 230/116,667 ≈ 1,971 A.

O cuidado principal é não somar diretamente as resistências em paralelo. Primeiro se encontra a equivalente desse conjunto; só então se soma R3, que está em série.

Próximos passos

Depois da correção, eu pediria que os alunos refizessem um item em que erraram, identificando qual grandeza procuravam e justificando a fórmula escolhida. Você também pode separar os exercícios por habilidade: confira as questões da habilidade EM13CNT106 e as questões da habilidade EM13CNT107. Para adaptar a seleção à sua turma, acesse o gerador de provas do GeraProva ou faça seu cadastro grátis.

Use as questões como ponto de partida: ajuste a sequência e o nível de apoio ao que sua turma já estudou. O GeraProva ajuda a organizar atividades e provas; a escolha final continua nas suas mãos.