(OBJETIVA, dif.1) Um pequeno gerador hidráulico tem fem E = 24 V e resistência interna r = 2,0 O e alimenta um…
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
(OBJETIVA, dif.1) Um pequeno gerador hidráulico tem fem E = 24 V e resistência interna r = 2,0 O e alimenta um aquecedor ôhmico R = 6,0 O. Calcule a corrente no circuito e a potência dissipada no aquecedor. Use I = E/(R+r) e P = I²R.
- A) I = 3,0 A; P = 54 W.
- B) I = 12 A; P = 864 W.
- C) I = 3,0 A; P = 72 W.
- D) I = 1,0 A; P = 6,0 W.
- E) I = 4,0 A; P = 96 W.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: E = 24 V, r = 2,0 ohms (resistência interna do gerador) e R = 6,0 ohms (resistência do aquecedor). Resolvi a questão sem usar o gabarito.
- Calcule a corrente total no circuito somando a resistência do aquecedor com a resistência interna do gerador, pois ambas estão em série: I = E/(R+r) = 24/(6,0+2,0) = 24/8 = 3,0 A.
- Calcule a potência dissipada apenas no aquecedor, usando a corrente encontrada e a resistência R: P = I^2 x R = 3,0^2 x 6,0 = 9 x 6 = 54 W.
- Assim, I = 3,0 A e P = 54 W, o que corresponde à alternativa A. Isso coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa B ignora a resistência interna do gerador na corrente; a C usa R+r na fórmula da potência, em vez de apenas R; a D não corresponde ao cálculo da corrente com os dados fornecidos; a E despreza a resistência interna r ao calcular a corrente.
💡 Dica: Aplique as fórmulas de corrente e potência diretamente.
Alternativa por alternativa
I = 24/(6+2)=24/8=3,0 A. Potência no aquecedor P = I²R = (3,0)²·6,0 = 9·6 = 54 W.
O aluno calculou a corrente usando apenas a resistência interna (24/2 = 12 A), esquecendo que a resistência do aquecedor também faz parte do circuito em série.
O aluno acertou a corrente de 3,0 A, mas na potência multiplicou I^2 pela soma R+r (9 x 8 = 72 W), incluindo a resistência interna do gerador, que não dissipa energia no aquecedor.
Por que engana: O aluno pode confundir a resistência total do circuito, utilizando apenas a resistência do aquecedor e ignorando a resistência interna do gerador.
O aluno obteve uma corrente de 1,0 A por erro na divisão ou na soma das resistências, o que indica que não aplicou corretamente a fórmula I = E/(R+r) com os valores dados.
O aluno desprezou a resistência interna r ao calcular a corrente (24/6 = 4,0 A) e depois calculou P = 4^2 x 6 = 96 W com esse valor errado.
Raio-X da questão
circuito elétrico
avaliacao
circuitos elétricos · lei de Ohm
Revisar as leis de Ohm e potência elétrica.
O aluno pode confundir a resistência total do circuito, utilizando apenas a resistência do aquecedor e ignorando a resistência interna do gerador.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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