Atividades de Corrente Elétrica, Resistores e Leis de Ohm para a 3ª série do Ensino Médio com gabarito

Quando trabalho Corrente Elétrica, Resistores e Leis de Ohm com a 3ª série do Ensino Médio, procuro fazer a passagem entre a fórmula e a interpretação do circuito. A aplicação de I = U/R pode parecer direta, mas é importante que a turma identifique o que cada grandeza representa, substitua os valores com atenção e confira se a unidade da resposta faz sentido.

Também considero essencial ampliar os exemplos aos poucos. Depois dos circuitos simples, entram associações em paralelo, instrumentos de medida com resistência interna e fontes não ideais. Esses casos ajudam a discutir como a resistência equivalente e as características da fonte afetam a corrente e a tensão. A seguir, organizei uma sequência de questões com gabarito comentado que posso usar como atividade, revisão ou ponto de partida para uma prova.

O que o aluno de 3ª série precisa saber sobre Corrente Elétrica, Resistores e Leis de Ohm

Para resolver as questões deste tema, o aluno precisa compreender que a corrente elétrica está relacionada ao movimento ordenado de cargas e que sua intensidade, em um circuito ôhmico, pode ser calculada pela Lei de Ohm: I = U/R. Isso exige distinguir tensão elétrica, medida em volts, resistência, medida em ohms, e corrente, medida em ampères. Também é necessário interpretar como as grandezas se relacionam: para resistência constante, aumentar a tensão aumenta a corrente; para tensão constante, aumentar a resistência reduz a corrente. Em circuitos com elementos em série, as resistências se somam e a corrente é comum aos componentes; em paralelo, a tensão é comum aos ramos e as correntes parciais se somam. Nas situações mais elaboradas desta sequência, o aluno deve ainda considerar a resistência interna de uma fonte ou de um instrumento, calcular potência dissipada e reconhecer que um curto-circuito pode produzir corrente muito elevada quando a resistência total é pequena.

O que ele precisa saber antes

Antes de propor a sequência completa, verifico se a turma consegue fazer divisões e substituições simples em fórmulas, reconhecer as unidades de tensão e resistência e rearranjar expressões como V = R·I para encontrar I ou R. Esses conhecimentos aparecem diretamente nas questões iniciais e ajudam a evitar que uma dificuldade algébrica seja confundida com uma dificuldade de Física.

Para avançar às questões de maior complexidade, os alunos também precisam conhecer circuitos em série e em paralelo, a resistência equivalente em paralelo e a relação entre tensão, corrente e potência. Nos problemas com fonte não ideal, é importante compreender que a resistência interna participa da resistência total; nas questões com voltímetro e amperímetro, a resistência interna do instrumento também pode influenciar o circuito descrito.

Onde os alunos mais erram

Um erro recorrente previsto nas questões é inverter a fórmula ou trocar a operação. Em vez de calcular I = U/R, o aluno pode usar R/U, somar tensão e resistência ou multiplicá-las. O raciocínio costuma nascer de uma tentativa de operar com todos os números do enunciado sem identificar primeiro a relação física e as unidades. Por isso, vale pedir que a turma escreva a equação antes de substituir valores e confira se o resultado está em ampères.

Outro ponto é confundir a resistência total com a resistência de um componente. Isso aparece quando o circuito inclui a resistência interna da bateria ou do amperímetro. Também pode haver confusão sobre o que acontece em paralelo: a corrente total é a soma das correntes dos ramos, mas não se obtém necessariamente dividindo a tensão por um dos resistores isoladamente. Nos problemas de associação e fonte real, desenhar o circuito e organizar os dados antes do cálculo torna o raciocínio mais visível.

Nas questões sobre proporcionalidade, alguns distratores invertem a relação entre corrente e tensão. Mantida a resistência, a corrente acompanha a tensão: não diminui quando o potencial aumenta. Já no curto-circuito, considerar apenas a resistência do fio ou ignorar a resistência interna da bateria altera o resultado. A correção pode explorar não apenas o número final, mas quais elementos do circuito foram incluídos no modelo.

Como trabalhar em sala

• Comece pela identificação das grandezas: entregue dois ou três enunciados curtos e peça que os alunos anotem tensão, resistência e incógnita antes de calcular. Isso ajuda a separar leitura do problema e escolha da fórmula.
• Compare estratégias de cálculo: resolva no quadro I = U/R e convide a turma a explicar por que R/U ou U·R não respondem à pergunta. A discussão das unidades permite verificar a coerência da operação sem depender de memorização isolada.
• Desenhe os circuitos: para as questões com pilhas em série, resistores em paralelo ou fonte não ideal, faça um esquema simples e marque os valores. Os alunos podem indicar quais resistências entram no cálculo da resistência equivalente.
• Use uma tabela de previsões: antes de calcular, peça que prevejam se a corrente aumenta ou diminui quando muda a tensão ou a resistência, mantendo a outra grandeza constante. Depois, compare a previsão com o resultado numérico.
• Feche com revisão dos erros: reúna respostas incorretas comuns sem expor alunos individualmente e peça que a turma localize o passo em que a estratégia se desviou. Isso transforma os distratores em material de aprendizagem.

Questões prontas de Corrente Elétrica, Resistores e Leis de Ohm para a 3ª série do Ensino Médio (com gabarito comentado)

As questões abaixo avançam de cálculos diretos para circuitos com mais elementos. Nas alternativas, explico o motivo de cada escolha incorreta para que o gabarito também sirva como instrumento de revisão. A notação O nos enunciados corresponde a ohm (Ω).

1. Em um experimento escolar, um resistor de 6 Ω é ligado a uma fonte de 12 V em um circuito simples. Qual é a intensidade da corrente elétrica?

• ❌ A) 6 A. Confunde o valor da resistência com o da corrente; não há motivo para que as grandezas coincidam numericamente.
• ❌ B) 18 A. Soma tensão e resistência, grandezas de naturezas diferentes, em vez de aplicar a relação física do circuito.
• ✅ C) 2 A. Pela Lei de Ohm, I = U/R = 12/6 = 2 A.
• ❌ D) 72 A. Multiplica tensão e resistência, mas essa operação não determina a corrente nesse circuito.
• ❌ E) 0,5 A. Inverte a divisão correta e calcula R/U, em vez de U/R.

Comentário: Primeiro identifico os dados e a incógnita. Com U = 12 V e R = 6 Ω, divido a tensão pela resistência. O resultado é 2 A, unidade adequada para corrente.

2. Um resistor de 10 Ω é submetido a uma diferença de potencial de 12 V. Calcule a corrente elétrica que o percorre usando V = R·I.

• ❌ A) 1,1 A. Usa 11 Ω no denominador, embora a resistência fornecida seja 10 Ω.
• ❌ B) 0,8 A. Calcula R/V, invertendo a razão necessária para encontrar a corrente.
• ❌ C) 2,4 A. Substitui a resistência por 5 Ω, metade do valor informado.
• ✅ D) 1,2 A. I = V/R = 12/10 = 1,2 A.
• ❌ E) 120 A. Multiplica tensão e resistência, quando deve dividir a tensão pela resistência.

Comentário: A forma V = R·I pode ser rearranjada para I = V/R. A substituição deve preservar os valores e as unidades do enunciado: 12 V divididos por 10 Ω resultam em 1,2 A.

3. Duas pilhas de 1,5 V cada, conectadas em série, alimentam um resistor de 3,0 Ω. Qual é a corrente elétrica no circuito?

• ❌ A) 0,5 A. Não resulta da aplicação da Lei de Ohm aos 3,0 V totais e à resistência de 3,0 Ω.
• ❌ B) 3,0 A. Trata a corrente como se fosse igual à tensão, sem considerar a resistência.
• ❌ C) 2,0 A. Não corresponde ao cálculo com a tensão total e a resistência indicada.
• ✅ D) 1,0 A. Em série, as tensões das pilhas somam: 2 × 1,5 V = 3,0 V. Então I = 3,0/3,0 = 1,0 A.
• ❌ E) 1,5 A. Não considera corretamente a divisão da tensão total pela resistência.

Comentário: O cuidado principal é somar as tensões das pilhas em série antes de usar I = V/R. Com 3,0 V aplicados a 3,0 Ω, a corrente é 1,0 A.

4. Uma fonte de 9 V está ligada a um resistor de 3 Ω. Qual corrente passa pelo resistor e como ela se relaciona com o potencial, mantendo-se a resistência?

• ❌ A) 0,5 A; a corrente é o quociente da resistência pelo potencial. Inverte a relação e usa uma operação que não é a Lei de Ohm para encontrar a corrente.
• ✅ B) 3 A; a corrente é diretamente proporcional ao potencial. I = 9/3 = 3 A. Mantida a resistência, aumentar o potencial aumenta a corrente na mesma proporção.
• ❌ C) 2 A; a corrente é inversamente proporcional ao potencial. Subtrai resistência da tensão e ainda descreve incorretamente a proporcionalidade.
• ❌ D) 4 A; a corrente é diretamente proporcional à resistência. Soma tensão e resistência, além de inverter a relação: com tensão constante, aumentar a resistência reduz a corrente.
• ❌ E) 1 A; a corrente não depende do potencial. Divide a tensão pelo quadrado da resistência e desconsidera a dependência expressa pela Lei de Ohm.

Comentário: A corrente vale 3 A. A questão também testa a leitura qualitativa da lei: mantendo R constante, I varia na mesma proporção que V.

5. Uma bateria de f.e.m. 9,00 V e resistência interna de 0,50 Ω alimenta R = 10,0 Ω. Um voltímetro de resistência interna 2,00 × 10³ Ω é ligado em paralelo com R. Qual é a leitura do voltímetro e a potência dissipada em R?

• ❌ A) 7,50 V e 6,00 W. A leitura e a potência não correspondem ao cálculo do circuito com o voltímetro em paralelo e a resistência interna da fonte.
• ❌ B) 9,00 V e 8,10 W. Supõe que a tensão nos terminais é igual à f.e.m., ignorando a queda associada à resistência interna.
• ❌ C) 8,00 V e 10,00 W. Os valores não resultam da resistência equivalente do paralelo nem da potência em R.
• ❌ D) 0 V e 0 W. A fonte está conectada ao circuito; os dados não indicam ausência de tensão ou corrente.
• ✅ E) Aproximadamente 8,57 V e 7,35 W. A associação em paralelo dá Rₚ = R·Rv/(R + Rv) ≈ 9,950 Ω. Com a resistência interna, I ≈ 9,00/(0,50 + 9,950) = 0,8615 A. Assim, V_R ≈ 8,57 V e P_R = V_R²/R ≈ 7,35 W.

Comentário: A leitura do voltímetro não é automaticamente a f.e.m. da bateria. É preciso considerar o circuito equivalente e a queda na resistência interna. A potência pedida é a dissipada em R, calculada com a tensão nele e P = V²/R.

6. Uma fonte não ideal de 24,0 V e resistência interna de 1,50 Ω alimenta R1 = 8,00 Ω e R2 = 12,0 Ω em paralelo. Determine a corrente total, as correntes nos ramos e a potência dissipada na resistência interna.

• ✅ A) I_tot = 3,81 A; I1 = 2,29 A; I2 = 1,52 A; P_r = 21,8 W. R_par = (8 × 12)/(8 + 12) = 4,80 Ω. Somando r, R_tot = 6,30 Ω e I_tot = 24/6,30 ≈ 3,81 A. A tensão nos ramos é aproximadamente 18,29 V; dela resultam I1 e I2. P_r = I_tot²r ≈ 21,8 W.
• ❌ B) 2,00 A; 1,00 A; 1,00 A; 6,00 W. Não usa corretamente a resistência equivalente do paralelo nem a resistência interna da fonte.
• ❌ C) 5,00 A; 3,00 A; 2,00 A; 14,40 W. Os valores não decorrem da resistência equivalente e da tensão efetiva nos ramos.
• ❌ D) 4,00 A; 2,00 A; 2,00 A; 9,00 W. Trata as correntes dos ramos como iguais sem base nos resistores e não considera adequadamente a resistência interna.
• ❌ E) 3,00 A; 1,77 A; 1,23 A; 10,80 W. Embora os valores parciais somem 3,00 A, não correspondem ao cálculo da corrente total e da potência interna com os dados fornecidos.

Comentário: Primeiro reduzo o paralelo; depois incluo a resistência interna em série com a associação equivalente. A tensão nos resistores em paralelo é a tensão terminal da fonte, menor que a f.e.m. durante a passagem de corrente. Por fim, as correntes dos ramos somam a corrente total, respeitando os arredondamentos.

7. Um amperímetro com resistência interna de 0,50 Ω está ligado em série a um resistor desconhecido R e a uma fonte ideal de 12,0 V. A leitura é 1,50 A. Determine R.

• ❌ A) 5,00 Ω. Não corresponde à resistência total calculada por V/I menos a resistência interna do amperímetro.
• ✅ B) 7,50 Ω. R_tot = 12,0/1,50 = 8,00 Ω. Como o amperímetro está em série, R = 8,00 − 0,50 = 7,50 Ω.
• ❌ C) 4,50 Ω. Subtrai ou considera incorretamente a resistência interna ao encontrar R.
• ❌ D) 10,00 Ω. Não é compatível com a resistência total de 8,00 Ω indicada por V/I.
• ❌ E) 9,00 Ω. Ignora a relação entre tensão, corrente e resistência total; também não desconta a resistência do amperímetro.

Comentário: A Lei de Ohm fornece a resistência total do circuito em série. Como essa resistência inclui o amperímetro, retiro 0,50 Ω para encontrar o valor do resistor desconhecido.

8. Uma bateria veicular de 12,0 V, com resistência interna de 0,050 Ω, sofre um curto-circuito por um fio de resistência 0,020 Ω. Qual é a corrente de curto-circuito?

• ❌ A) 100 A, considerando apenas a resistência do fio. Desconsidera a resistência interna da bateria, que faz parte da resistência total.
• ❌ B) 60 A, pois a resistência total é baixa. A resistência baixa explica a corrente elevada, mas esse valor não resulta da divisão correta de 12,0 V pela resistência total.
• ❌ C) 125 A. Não corresponde à soma das resistências informadas e à aplicação da Lei de Ohm.
• ❌ D) 200 A, dada a alta tensão da bateria. A tensão, por si só, não determina a corrente; é preciso considerar a resistência total.
• ✅ E) Aproximadamente 171 A. R_total = 0,050 + 0,020 = 0,070 Ω. Logo, I = 12,0/0,070 ≈ 171,4 A.

Comentário: O resultado evidencia por que a resistência interna não pode ser omitida. Um curto-circuito envolve resistência total pequena e, portanto, pode produzir corrente muito alta. É um contexto para discutir segurança elétrica, não para reproduzir experimentalmente com uma bateria.

Próximos passos

Posso usar as primeiras questões como aquecimento e reservar as que envolvem resistências internas e paralelo para uma atividade de consolidação ou avaliação. Para ampliar a lista por habilidade, consulte as questões da habilidade EM13CNT106 e as questões da habilidade EM13CNT107. Também posso adaptar a sequência no gerador de provas do GeraProva e começar pelo cadastro grátis.

Use as questões como ponto de partida: ajuste o nível de apoio e o tempo de resolução ao objetivo da sua turma. No GeraProva, você pode gerar e organizar atividades para preparar sua próxima prova.