Física1ª sérieBNCC EM13CNT308Média⏱ medio

Uma bateria tem força eletromotriz E = 1,50 V e resistência interna r = 0,25 O. Ela é ligada a uma carga RL =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT308

Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Uma bateria tem força eletromotriz E = 1,50 V e resistência interna r = 0,25 O. Ela é ligada a uma carga RL = 2,00 O. Calcule a corrente do circuito, a tensão terminal na carga e a potência dissipada na carga e na resistência interna. Use I = E/(r+RL) e P_R = I²·RL, P_r = I²·r.

A) I = 0,50 A; V_R = 0,75 V; P_R = 0,25 W; P_r = 0,15 W
B) I = 2,00 A; V_R = 4,00 V; P_R = 2,00 W; P_r = 0,25 W
C) I = 1,50/(0,25+2,00) = 0,667 A; V_R = I·RL ˜ 1,33 V; P_R ˜ 0,667²·2 = 0,889 W; P_r ˜ 0,667²·0,25 = 0,111 W
D) I = 3,00 A; V_R = 5,00 V; P_R = 3,00 W; P_r = 0,75 W
E) I = 1,00 A; V_R = 2,00 V; P_R = 1,00 W; P_r = 0,50 W

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os dados. E = 1,50 V, r = 0,25 ohm e RL = 2,00 ohm. Trata-se de um circuito em série, com a resistência interna da bateria em série com a carga. Passo 2: Calcule a resistência total: r + RL = 0,25 + 2,00 = 2,25 ohm. Passo 3: Calcule a corrente: I = E/(r + RL) = 1,50/2,25 = 0,667 A (aproximadamente 2/3 A). Passo 4: Calcule a tensão terminal na carga: V_R = I·RL = 0,667·2,00 = 1,33 V. Passo 5: Calcule a potência dissipada na carga: P_R = I²·RL = (0,667)²·2,00 = 0,444·2,00 = 0,889 W. Passo 6: Calcule a potência dissipada na resistência interna: P_r = I²·r = 0,444·0,25 = 0,111 W. Passo 7: Confira a coerência: a potência total fornecida pela fonte é E·I = 1,50·0,667 = 1,00 W, e a soma P_R + P_r = 0,889 + 0,111 = 1,00 W, o que confirma o resultado. Passo 8: Conclusão: a alternativa C é a única com todos os valores corretos. Em relação às outras, a alternativa A está errada porque usa uma corrente de 0,50 A, que não resulta de E/(r+RL). A alternativa B está errada porque sua corrente de 2,00 A é muito alta para uma fonte de 1,50 V com resistência total de 2,25 ohm. A alternativa D está errada porque sua corrente de 3,00 A é multiplicada por E em vez de dividida. A alternativa E está errada porque sua corrente de 1,00 A não corresponde a E/(r+RL). O gabarito oficial C está correto.

💡 Dica: Aplique as fórmulas fornecidas para calcular a corrente e a potência.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente somou a resistência total de forma errada, tomando r + RL como 3,00 ohm em vez de 2,25 ohm, e a partir daí calculou a corrente, a tensão e as potências com esse valor incorreto.

Por que engana: Confundir a soma das resistências ou aplicar incorretamente a fórmula da corrente.

B Erradaerro: Procedimental

Provavelmente calculou a corrente com uma resistência total muito menor que a real (cerca de 0,75 ohm), o que resulta em uma corrente exagerada. Depois aplicou corretamente V = I·RL e as potências, mas com o valor de I errado.

C Correta

Corrente dada por I = E/(r+RL). Tensão na carga V_R = I·RL. Potências calculadas por P = I²R para carga e resistência interna; soma P_R+P_r = E·I = potência fornecida pela bateria.

D Erradaerro: Procedimental

Provavelmente multiplicou E pela resistência em vez de dividir, ou seja, usou 1,50·2,00 = 3,00 A como corrente. Esse erro de operação se propagou para a tensão e as potências.

E Erradaerro: Conceitual

Provavelmente considerou a corrente como um valor redondo de 1,00 A, sem aplicar a fórmula I = E/(r + RL). Isso indica que não associou a corrente à soma das resistências em série.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

circuito elétrico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

circuitos elétricos · lei de Ohm

📚 Reveja

Revisar as leis de Ohm e potência em circuitos elétricos.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a soma das resistências ou aplicar incorretamente a fórmula da corrente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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