Em uma atividade de laboratório, estudantes analisaram um motor elétrico de corrente contínua conectado a uma…
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 motor elétrico de corrente contínua conectado a uma fonte regulável. Para comparar dois regimes de funcionamento, a tensão da fonte foi ajustada de 220 V para 110 V. Um sistema de controle manteve a corrente elétrica constante em 2,0 A nos dois regimes. A potência elétrica de entrada pode ser calculada por P = U · i, em que U é a tensão e i é a corrente. Com base nos dados do experimento, como varia a potência elétrica de entrada do motor quando a tensão passa de 220 V para 110 V?
- A) Diminui para 330 W no segundo regime.
- B) Aumenta para 880 W no segundo regime.
- C) Diminui para 110 W no segundo regime.
- D) Diminui pela metade, passando de 440 W para 220 W.
- E) Permanece constante em 440 W nos dois regimes.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A corrente i é mantida constante em 2,0 A nos dois regimes, e a tensão U vale 220 V no primeiro e 110 V no segundo. Passo 2: Calcule a potência no primeiro regime pela fórmula P = U · i. Temos P = 220 · 2,0 = 440 W. Passo 3: Calcule a potência no segundo regime. Temos P = 110 · 2,0 = 220 W. Passo 4: Compare os dois valores. A potência passa de 440 W para 220 W, ou seja, cai pela metade, pois a tensão foi reduzida à metade e a corrente permaneceu a mesma. Passo 5: Conclusão. A alternativa D descreve corretamente essa variação. A alternativa A está errada porque 330 W não corresponde a nenhum produto de U por i nos dados do experimento. A alternativa B está errada porque a potência diminui, e não aumenta, quando a tensão cai. A alternativa C está errada porque 110 W é apenas o valor da tensão, sem multiplicar pela corrente. A alternativa E está errada porque a potência depende da tensão, e a corrente constante não garante potência constante.
💡 Dica: Considere a relação entre potência, tensão e corrente elétrica.
Alternativa por alternativa
Provavelmente somou as tensões (220 + 110 = 330) em vez de multiplicar a tensão pela corrente, tratando a variação como uma soma.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre tensão e potência, acreditando que a potência se mantém constante ao reduzir a tensão.
Acredita que, como a corrente é constante, a potência deveria aumentar ao reduzir a tensão, ou simplesmente dobrou 440 W sem analisar a relação entre U e P.
Calculou apenas com a tensão final (110 V) e esqueceu de multiplicar pela corrente de 2,0 A, obtendo um valor numérico sem sentido físico para a potência.
Como a corrente permanece constante em 2,0 A, a potência é diretamente proporcional à tensão. Inicialmente, P = 220 · 2,0 = 440 W. Depois, P = 110 · 2,0 = 220 W. Portanto, a potência diminui pela metade.
Confundiu corrente constante com potência constante, ignorando que P = U · i depende também da tensão, que varia entre os regimes.
Raio-X da questão
potência elétrica
avaliacao
potência elétrica · lei de Ohm
Revisar a relação entre potência, tensão e corrente em circuitos elétricos.
O aluno pode confundir a relação entre tensão e potência, acreditando que a potência se mantém constante ao reduzir a tensão.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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