Em uma aula de práticas experimentais, um grupo conectou um resistor de resistência elétrica igual a 10 O aos…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma aula de práticas experimentais, um grupo conectou um resistor de resistência elétrica igual a 10 O aos terminais de uma fonte ideal de tensão contínua de 20 V. Durante o funcionamento, a energia elétrica é transformada principalmente em energia térmica no resistor. O professor explicou que conhecer a potência dissipada é importante para avaliar o aquecimento do componente e verificar se ele suporta as condições de uso. Com base nessas informações, determine a potência elétrica dissipada pelo resistor e assinale a alternativa que apresenta uma interpretação adequada da importância desse valor.
- A) O resistor dissipa 400 W, valor que indica a taxa de transformação de energia elétrica em calor e orienta a escolha de um componente capaz de suportar esse aquecimento.
- B) O resistor dissipa 2 W, valor que indica a taxa de transformação de energia elétrica em calor e orienta a escolha de um componente capaz de suportar esse aquecimento.
- C) O resistor dissipa 40 W, valor que indica a taxa de transformação de energia elétrica em calor e orienta a escolha de um componente capaz de suportar esse aquecimento.
- D) O resistor dissipa 20 W, valor que indica a taxa de transformação de energia elétrica em calor e orienta a escolha de um componente capaz de suportar esse aquecimento.
- E) O resistor dissipa 200 W, valor que indica a taxa de transformação de energia elétrica em calor e orienta a escolha de um componente capaz de suportar esse aquecimento.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A resistência é R = 10 ohms e a tensão da fonte ideal é U = 20 V.
- Escolha a fórmula adequada. Como são dados a tensão e a resistência, usa-se P = U^2 / R.
- Substitua os valores. P = 20^2 / 10 = 400 / 10 = 40 W.
- Confira por outro caminho. A corrente é i = U / R = 20 / 10 = 2 A, e a potência é P = U x i = 20 x 2 = 40 W. O resultado é o mesmo.
- Interprete o valor. A potência de 40 W é a taxa com que a energia elétrica se transforma em energia térmica no resistor. Por isso ela orienta a escolha de um componente que suporte esse aquecimento sem danos.
- Analise as alternativas erradas. A (400 W) está errada porque é apenas o quadrado da tensão, sem a divisão pela resistência. B (2 W) está errada porque 2 W é o valor da corrente em ampères, e não da potência. D (20 W) está errada porque é apenas o valor da tensão, que não é uma potência. E (200 W) está errada porque resulta de multiplicar a tensão pela resistência, operação sem sentido físico para a potência.
- Conclusão. A alternativa correta é a C, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a fórmula P = V²/R para calcular a potência.
Alternativa por alternativa
O aluno elevou a tensão ao quadrado (20^2 = 400) e esqueceu de dividir pela resistência, usando P = U^2 sem considerar R.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da potência, utilizando a tensão em vez da resistência, resultando em um valor incorreto.
O aluno calculou corretamente a corrente (i = 20 / 10 = 2 A), mas tomou esse valor como sendo a potência, confundindo corrente com potência.
Para um resistor submetido a uma tensão conhecida, a potência dissipada pode ser calculada por P = V²/R. Assim, P = (20 V)²/10 Ω = 400/10 = 40 W. Esse valor representa a energia transformada por unidade de tempo, principalmente em calor, sendo útil para avaliar o aquecimento e verificar a adequação do resistor ao circuito.
O aluno confundiu a potência com a própria tensão da fonte, achando que a potência dissipada é igual aos 20 V fornecidos.
O aluno multiplicou a tensão pela resistência (20 x 10 = 200), usando uma operação que não corresponde a nenhuma fórmula de potência elétrica.
Raio-X da questão
potência elétrica
avaliacao
lei de ohm · cálculo de potência
Revisar a relação entre potência, tensão e resistência elétrica.
O aluno pode confundir a fórmula da potência, utilizando a tensão em vez da resistência, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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