Em um ensaio de laboratório, uma fonte regulada mantém constante em 200 V a tensão aplicada aos terminais de…
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 um ensaio de laboratório, uma fonte regulada mantém constante em 200 V a tensão aplicada aos terminais de um motor elétrico. Um controlador modifica a corrente que atravessa o motor, sem alterar essa tensão. Desprezando variações de rendimento e perdas durante o ensaio, a potência elétrica recebida pelo motor é calculada pelo produto entre a tensão e a corrente. Foram registrados os seguintes dados: com corrente de 4 A, a potência foi de 800 W; com corrente de 7 A, a potência foi de 1 400 W. Com base nas condições do ensaio e nos dados apresentados, qual relação entre a potência elétrica recebida pelo motor e a corrente elétrica é verificada?
- A) Apresenta relação inversamente proporcional à corrente elétrica.
- B) Apresenta relação diretamente proporcional à corrente elétrica.
- C) Apresenta relação independente da corrente elétrica.
- D) Apresenta relação quadrática com a corrente elétrica.
- E) Apresenta relação proporcional à raiz quadrada da corrente elétrica.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A potência elétrica é dada por P = U x I, com a tensão U constante em 200 V.
- Verificando os dados: com I = 4 A, P = 200 x 4 = 800 W, o que confere com o registrado. Com I = 7 A, P = 200 x 7 = 1 400 W, também de acordo com o registro.
- Como P = 200 x I, a potência é igual a uma constante (200 V) multiplicada pela corrente. Isso caracteriza proporcionalidade direta: dobrando a corrente, a potência dobra; a razão P/I é sempre 200 W/A.
- Conferindo a razão nos dois pontos: 800/4 = 200 e 1 400/7 = 200. A razão é constante, confirmando a relação direta.
- Por que as demais estão erradas: A) a relação seria inversa se P diminuísse com o aumento de I, o que não ocorre; C) a potência depende da corrente, pois varia de 800 W para 1 400 W; D) uma relação quadrática exigiria P proporcional a I^2, o que não bate com 800/16 = 50 e 1 400/49 aproximadamente 28,6; E) a raiz quadrada não reproduz os valores, já que 800/raiz de 4 = 400 não é compatível com os dados.
- Portanto, o gabarito B está correto, e a relação verificada é de proporcionalidade direta entre potência e corrente.
💡 Dica: Analise a relação entre potência e corrente elétrica usando a fórmula adequada.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter imaginado que, por algum motivo, a potência cai quando a corrente aumenta, confundindo a relação de P com U e I com a de outras grandezas como resistência e corrente em circuitos em série.
Por que engana: Confundir a relação entre potência e corrente, acreditando que são inversamente proporcionais em vez de diretamente proporcionais.
Como a tensão U é mantida constante, a potência elétrica é dada por P = U · I. Assim, ao variar a corrente I, a potência P varia na mesma razão. De fato, 800 W/4 A = 200 W/A e 1 400 W/7 A = 200 W/A, confirmando a proporcionalidade direta.
O aluno pode ter entendido que, como a tensão é constante, a potência também seria constante, ignorando que P = U x I depende da corrente.
O aluno pode ter visto que a corrente aumentou e presumido um crescimento quadrático, como ocorre na potência dissipada por efeito Joule (R x I^2), aplicando essa fórmula em vez de P = U x I.
O aluno pode ter tentado ajustar os dados a uma função de raiz quadrada sem testar os valores, confundindo a relação com outras equações de potência ou fazendo uma suposição sem verificação.
Raio-X da questão
relação potência corrente
avaliacao
relação potência corrente · proporcionalidade
Revisar a relação entre potência elétrica e corrente em circuitos.
Confundir a relação entre potência e corrente, acreditando que são inversamente proporcionais em vez de diretamente proporcionais.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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