Atividades sobre Funcionamento de Dispositivos Elétricos com gabarito — 1ª série, 2ª série, 3ª série, ENEM, FUVEST, UEL, UNESP (EM13CNT107)

Quando recebo a EM13CNT107 no planejamento, meu primeiro impulso é olhar para o tamanho do texto e pensar: como transformar tudo isso em uma aula possível? Geradores, motores, bobinas, pilhas, baterias, transformadores e sustentabilidade parecem uma lista enorme para caber entre o calendário apertado e as necessidades reais da turma.

Na prática, eu começo pelo que meus estudantes já usam: carregador de celular, ventilador, liquidificador, bicicleta elétrica e a conta de luz. A partir daí, dá para construir situações de investigação, fazer contas com sentido e elaborar uma avaliação que não cobre apenas fórmula decorada. A seguir, compartilho um caminho para trabalhar o código e usar questões alinhadas ao que ele realmente pede.

O que a habilidade EM13CNT107 pede, de verdade?

A EM13CNT107 pede que o estudante vá além de reconhecer nomes de aparelhos ou aplicar mecanicamente uma fórmula. Eu preciso levá-lo a prever, com argumentos qualitativos e quantitativos, o que acontece quando energia passa por um dispositivo: em um transformador, como tensão e número de espiras se relacionam; em um motor, como a energia elétrica vira movimento; em um gerador, como o movimento produz energia elétrica; e em pilhas, baterias e eletrônicos, quais transformações e perdas estão envolvidas. Também entram condução de energia, potência, rendimento e escolhas de uso responsáveis. Portanto, uma boa aula e uma boa questão conectam cálculo à interpretação de uma situação concreta, inclusive com dados de etiquetas, manuais ou aplicativos simples. O fechamento indispensável é a sustentabilidade: eficiência não é só conta; ela ajuda a discutir desperdício, consumo, descarte de baterias e uso consciente da eletricidade.

“Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.”

Na consulta, vale conferir também a consulta completa do código EM13CNT107, especialmente quando eu quero variar níveis de dificuldade ou montar listas para 1ª, 2ª e 3ª série.

Como trabalhar EM13CNT107 em sala?

1. Caça às etiquetas elétricas. Peço que a turma observe, em imagens ou em aparelhos disponíveis na escola, dados como tensão, corrente e potência. Com ventilador, carregador ou caixa de som, discutimos o significado de V, A e W e calculamos potência quando há tensão e corrente.
2. Transformador no papel. Sem precisar montar circuito, uso dois desenhos de bobinas e a relação Vp/Vs = Np/Ns. Os grupos recebem cartões com dados e precisam decidir se o transformador reduz ou eleva a tensão antes de calcular o valor faltante.
3. Mapa das transformações de energia. Em duplas, os estudantes desenham o percurso da energia em um ventilador, uma lanterna recarregável ou uma usina eólica. Peço que indiquem entrada, saída útil e perdas, geralmente térmicas e sonoras.
4. Rendimento com contexto. Trago situações simples: “Se o motor recebe 2 000 W e tem 80% de rendimento, qual parte vira movimento útil?” Depois pergunto: para onde foi a energia restante? Isso evita que rendimento apareça como uma porcentagem sem significado físico.
5. Debate de consumo e descarte. A turma compara hábitos: deixar carregadores conectados, trocar baterias sem necessidade e descartar pilhas no lixo comum. O foco é propor ações viáveis, sem moralismo e com base nas perdas e nos materiais envolvidos.

Como avaliar essa habilidade?

Uma boa questão de EM13CNT107 apresenta um dispositivo ou uma situação de uso e pede previsão, cálculo ou justificativa sobre transformação de energia. Ela pode cobrar potência com P = V · I, rendimento como razão entre saída útil e entrada, ou proporcionalidade entre tensões e espiras em transformadores. Mais importante: os dados devem ter função no problema, e o estudante precisa saber o que está calculando.

Eu evito avaliar apenas a memorização de definições isoladas, bem como exercícios em que basta substituir números sem dizer se a energia é fornecida, consumida ou útil. Outro erro comum é tratar eficiência de 80% como se a energia de saída fosse maior que a de entrada. Nos comentários e na correção, eu exploro justamente esse ponto: todo rendimento inferior a 100% implica perdas, e elas precisam ser interpretadas.

Questões prontas de EM13CNT107 (com gabarito comentado)

1. Um transformador atua com uma tensão de entrada de 220 V e possui 200 espiras no primário. Se a tensão no secundário é de 110 V, quantas espiras há no secundário?

• ❌ A) 50 espiras — cálculo incorreto baseado na relação entre tensão e número de espiras.
• ✅ B) 100 espiras — como a tensão cai pela metade, de 220 V para 110 V, o número de espiras também cai pela metade: 100 espiras.
• ❌ C) 200 espiras — esse é o número de espiras do primário, não do secundário.
• ❌ D) 400 espiras — corresponde a inverter a relação de transformação.
• ❌ E) 220 espiras — o valor não segue a proporção entre as tensões.

2. Em uma aula prática, um aluno conecta um transformador que possui uma relação de transformação de 2:1. Se a tensão primária é de 240 V, qual é a tensão secundária?

• ❌ A) 60 V — não corresponde à redução indicada pela relação 2:1.
• ✅ B) 120 V — a relação 2:1 indica que a tensão secundária é metade da tensão primária.
• ❌ C) 240 V — esse é o valor da tensão primária, sem transformação.
• ❌ D) 480 V — esse resultado dobraria a tensão, contrariando a relação proposta.
• ❌ E) 300 V — não resulta da relação de transformação informada.

3. Durante um experimento, um estudante utiliza um motor elétrico que opera com 12 V e 5 A. Qual é a potência consumida pelo motor?

• ❌ A) 12 W — considera apenas a tensão e ignora a corrente elétrica.
• ❌ B) 30 W — não é o produto de 12 V por 5 A.
• ✅ C) 60 W — aplicando P = V · I, temos P = 12 · 5 = 60 W.
• ❌ D) 72 W — não corresponde ao cálculo da potência com os dados fornecidos.
• ❌ E) 100 W — é maior que o valor obtido pela multiplicação correta.

4. Um gerador elétrico emite 500 W de potência ao ser acionado. Considerando que a eficiência do gerador é de 80%, qual a potência que deve ser fornecida a ele?

• ❌ A) 500 W — é a potência emitida, não a potência de entrada necessária.
• ✅ B) 625 W — como 500 W representam 80% da entrada, a potência fornecida é 500/0,80 = 625 W.
• ❌ C) 700 W — é maior que o necessário para a eficiência informada.
• ❌ D) 400 W — seria insuficiente, pois a potência de saída não pode superar a entrada nesse caso.
• ❌ E) 800 W — excede o valor calculado pela relação de eficiência.

5. Um gerador elétrico converte energia mecânica em energia elétrica. Se um gerador apresenta uma eficiência de 85% e recebe 500 J de energia mecânica, quanto de energia elétrica é gerada?

• ❌ A) 300 J — não considera corretamente os 85% de eficiência.
• ✅ B) 425 J — a energia elétrica gerada é 0,85 · 500 J, resultando em 425 J.
• ❌ C) 450 J — não corresponde a 85% de 500 J.
• ❌ D) 500 J — desconsidera as perdas do gerador, que tem eficiência menor que 100%.
• ❌ E) 375 J — não é o resultado da aplicação correta do rendimento.

6. Um motor elétrico apresenta um rendimento de 80% e consome 2000 W de potência elétrica. Qual é a potência mecânica útil gerada pelo motor?

• ✅ A) 1600 W — a potência útil é 80% de 2000 W: 0,80 · 2000 = 1600 W.
• ❌ B) 1800 W — não corresponde à aplicação correta do rendimento de 80%.
• ❌ C) 2000 W — é a potência elétrica consumida, não a parcela mecânica útil.
• ❌ D) 1500 W — o cálculo não representa 80% de 2000 W.
• ❌ E) 1300 W — não corresponde ao rendimento fornecido.

Próximos passos

Eu usaria essas questões depois de uma atividade de análise de aparelhos ou como diagnóstico antes da revisão. Para ampliar a lista, diferenciar versões e organizar o gabarito, posso recorrer ao gerador de provas do GeraProva. Quem ainda não usa a plataforma pode fazer o cadastro grátis e testar uma montagem de avaliação alinhada à BNCC.

Estas questões são um ponto de partida para o meu planejamento: adapto a linguagem, os números e o contexto à minha turma, sem perder o foco em energia, rendimento e sustentabilidade.