Em um experimento, um transformador é utilizado para aumentar a tensão de 120 V para 240 V. Se a potência 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 experimento, um transformador é utilizado para aumentar a tensão de 120 V para 240 V. Se a potência de entrada é de 100 W, qual é a potência de saída, assumindo eficiência de 90%?
- A) 80 W
- B) 90 W
- C) 100 W
- D) 110 W
- E) 120 W
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A tensão passa de 120 V para 240 V, a potência de entrada é 100 W e a eficiência é 90%. Não é preciso usar as tensões para achar a potência de saída, porque a eficiência já relaciona a potência de saída com a de entrada.
- Lembre o significado de eficiência. Eficiência é a razão entre a potência útil de saída e a potência fornecida na entrada: eficiência = potência de saída / potência de entrada.
- Isole a potência de saída. Potência de saída = eficiência x potência de entrada.
- Substitua os valores, usando 90% = 0,9. Potência de saída = 0,9 x 100 W = 90 W.
- Verifique a coerência. A potência de saída é menor que a de entrada, como deve ocorrer em um dispositivo real com perdas, e a diferença de 10 W corresponde às perdas (por aquecimento, por exemplo). A alternativa correta é a B, de acordo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (80 W) aplica a perda duas vezes ou subtrai mais do que os 10% de perda. C (100 W) ignora a eficiência e supõe um transformador ideal sem perdas. D (110 W) supõe que a potência aumenta em 10%, quando a eficiência reduz a potência. E (120 W) usa o valor da tensão de entrada como se fosse uma potência.
💡 Dica: Calcule a potência de saída usando a eficiência do transformador.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente aplicou a eficiência duas vezes ou subtraiu uma perda maior que os 10% indicados, chegando a um valor próximo de 80 W. Ele não percebeu que a eficiência se aplica uma única vez sobre a potência de entrada.
A potência de saída é determinada pela eficiência do transformador.
O aluno acredita que o transformador não tem perdas e que toda a potência de entrada chega à saída. Ele ignora o dado de 90% de eficiência, que indica perdas reais no dispositivo.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência de entrada com a potência de saída, não considerando a eficiência do transformador.
O aluno interpreta 90% como um acréscimo de 10% sobre a potência, somando 10% a 100 W. Ele confunde eficiência com ganho de potência, quando a eficiência só pode reduzir a potência de saída.
O aluno usa o valor da tensão de entrada, 120 V, como se fosse a potência de saída. Ele confunde grandezas diferentes (tensão e potência) e não usa os dados de potência e eficiência do enunciado.
Raio-X da questão
potência em transformadores
avaliacao
potência elétrica · transformadores
Revisar o cálculo de potência e eficiência em transformadores.
O aluno pode confundir a potência de entrada com a potência de saída, não considerando a eficiência do transformador.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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