Em uma atividade de laboratório, estudantes analisaram um transformador conectado a uma rede elétrica de 220…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório, estudantes analisaram um transformador conectado a uma rede elétrica de 220 V. O equipamento foi representado por um modelo ideal que reduz a tensão para 110 V. Nesse modelo, não há perdas de energia: toda a potência elétrica recebida pelo transformador é transferida ao circuito conectado à saída. Durante o experimento, a potência elétrica na entrada foi de 200 W. Com base nas informações do texto, qual é a potência elétrica disponível na saída desse transformador?
- A) 200 W
- B) 150 W
- C) 100 W
- D) 300 W
- E) 50 W
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. O transformador é ideal, ou seja, não há perdas de energia. A potência de entrada é de 200 W.
- Aplique o princípio da conservação de energia para um transformador ideal. Como toda a potência recebida é transferida ao circuito de saída, a potência de saída é igual à potência de entrada: P_saída = P_entrada = 200 W.
- Observe que a redução de tensão de 220 V para 110 V não altera a potência. Num transformador ideal, a tensão cai à metade e a corrente dobra, de modo que o produto tensão vezes corrente permanece constante.
- Conclusão: a potência disponível na saída é de 200 W, alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B (150 W) supõe uma perda de 25% que o modelo ideal não admite; C (100 W) confunde a potência com a tensão de saída dividida por algum fator, o que não tem base no enunciado; D (300 W) inventa um ganho de potência, o que violaria a conservação de energia; E (50 W) parece resultar de uma divisão arbitrária dos valores, sem relação com o princípio do transformador ideal.
💡 Dica: Use a relação de potência em transformadores.
Alternativa por alternativa
Como o texto informa que o transformador é ideal, não há perdas de energia. Portanto, a potência de saída é igual à potência de entrada: P_saida = P_entrada = 200 W. A redução da tensão não implica redução da potência no modelo ideal, pois a corrente elétrica se ajusta para conservar a potência.
O aluno supõe que parte da potência se perde no transformador, como acontece em equipamentos reais, mesmo com o enunciado afirmando que não há perdas.
O aluno tenta relacionar a potência com a redução de tensão, dividindo a potência pela metade ou por outro fator, em vez de manter a potência constante.
O aluno acredita que o transformador aumenta a potência disponível, talvez por associar a tensão de 220 V a um ganho, violando a conservação de energia.
O aluno aplica uma divisão arbitrária da potência, possivelmente confundindo potência com corrente ou tomando a metade de uma metade, sem usar o princípio de conservação.
Raio-X da questão
potência em transformadores
avaliacao
potência elétrica · transformadores
Revisar a relação entre potência e tensão em transformadores.
O aluno pode confundir a relação entre potência e tensão, acreditando que a potência na saída deve ser menor que a potência na entrada sem considerar a conservação de energia em transformadores ideais.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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