Em uma atividade de laboratório sobre o consumo de energia, um circuito é montado com três lâmpadas idênticas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório sobre o consumo de energia, um circuito é montado com três lâmpadas idênticas ligadas em série a uma bateria ideal de 12 V. Cada lâmpada apresenta resistência elétrica constante de 48 O no intervalo de funcionamento analisado. Desprezam-se as resistências dos fios e da bateria. Com base nessas informações, qual é a potência elétrica total dissipada pelas três lâmpadas nesse circuito?
- A) 12 W
- B) 9 W
- C) 1 W
- D) 3 W
- E) 6 W
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. As três lâmpadas são idênticas, com resistência de 48 ohms cada, ligadas em série a uma bateria ideal de 12 V. Os fios e a bateria não têm resistência.
- Calcular a resistência equivalente. Em série, as resistências somam-se: 48 + 48 + 48 = 144 ohms.
- Calcular a corrente no circuito. Pela lei de Ohm, I = U / R = 12 / 144 = 1/12 A, ou aproximadamente 0,083 A. Em série, essa corrente é a mesma em todas as lâmpadas.
- Calcular a potência total. P = U x I = 12 x (1/12) = 1 W. Por conferência, P = U^2 / R = 144 / 144 = 1 W.
- Comparar com o gabarito. O resultado 1 W corresponde à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Analisar as demais alternativas. A alternativa A (12 W) ignora a resistência total. A alternativa B (9 W) corresponde a uma associação em paralelo, com resistência de 16 ohms. A alternativa D (3 W) considera apenas uma lâmpada, com resistência de 48 ohms. A alternativa E (6 W) corresponde a uma resistência de 24 ohms, que não existe nessa montagem.
💡 Dica: Calcule a potência total somando as potências das lâmpadas.
Alternativa por alternativa
O aluno ignora a resistência total do circuito e usa a tensão como se a corrente fosse de 1 A, ou aplica P = U sem considerar a resistência das lâmpadas.
O aluno trata as três lâmpadas como se estivessem em paralelo, obtendo resistência de 48/3 = 16 ohms e potência de 144/16 = 9 W.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência total com a potência de uma única lâmpada, somando incorretamente os valores.
As três resistências estão associadas em série, portanto a resistência equivalente é R_eq = 48 + 48 + 48 = 144 Ω. A potência total dissipada pelo circuito é P = U²/R_eq = 12²/144 = 1 W.
O aluno calcula a potência de apenas uma lâmpada (144/48 = 3 W) e esquece que as três estão em série e somam suas resistências.
O aluno considera uma resistência equivalente de 24 ohms, possivelmente dividindo a resistência por 2 ou associando apenas duas lâmpadas em paralelo, o que não corresponde à montagem descrita.
Raio-X da questão
potência em circuitos
avaliacao
cálculo de potência elétrica · circuitos em série
Revisar a fórmula da potência em circuitos elétricos.
O aluno pode confundir a potência total com a potência de uma única lâmpada, somando incorretamente os valores.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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