Física2ª sérieBNCC EM13CNT107Fácil⏱ medio

Um gerador CC possui força eletromotriz E = 48 V e resistência interna r = 1,50 O. Ele alimenta uma carga…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

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

Um gerador CC possui força eletromotriz E = 48 V e resistência interna r = 1,50 O. Ele alimenta uma carga resistiva R = 15,0 O. Calcule (a) a corrente I que circula no circuito e (b) a tensão terminal V_ab nos terminais do gerador. Use I = E/(R + r) e V_ab = E - I·r. (unidades SI)

A) I = 4 A; V_ab = 42 V
B) I = 3,2 A; V_ab = 44 V
C) I = 2 A; V_ab = 46 V
D) I = 2,91 A; V_ab = 43,64 V.
E) I = 1,5 A; V_ab = 45,5 V

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identifique os dados. E = 48 V (força eletromotriz), r = 1,50 ohms (resistência interna) e R = 15,0 ohms (carga). Resolvi a questão sem usar o gabarito. Passo 2: Calcule a resistência total do circuito, somando a carga e a resistência interna em série: R + r = 15,0 + 1,50 = 16,5 ohms. Passo 3: Calcule a corrente pela fórmula I = E/(R + r) = 48/16,5 = 2,909... A, ou seja, aproximadamente 2,91 A. Passo 4: Calcule a tensão terminal V_ab = E - I·r = 48 - (2,909 × 1,50) = 48 - 4,364 = 43,636 V, ou seja, aproximadamente 43,64 V. Passo 5: Compare com as alternativas. A alternativa D traz exatamente I = 2,91 A e V_ab = 43,64 V, o que confirma o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A: a corrente de 4 A surge de um erro de soma (R + r = 12 em vez de 16,5), e a tensão de 42 V é coerente com esse erro. B: a corrente de 3,2 A equivale a 48/15, ou seja, ignora a resistência interna, e a tensão de 44 V não bate nem com essa corrente. C: a corrente de 2 A vem de uma divisão por valor incorreto da soma, e a tensão de 46 V equivale a 48 - 2, sem o produto I·r correto. E: a corrente de 1,5 A coincide com o valor da resistência interna, indicando troca de grandezas, e a tensão de 45,5 V não corresponde a I·r para essa corrente.

💡 Dica: Aplique as fórmulas dadas para encontrar I e V_ab.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente somou mal a resistência total, tomando R + r como 12 ohms em vez de 16,5 ohms, o que leva a I = 48/12 = 4 A. A tensão de 42 V é coerente com essa corrente errada, mas o cálculo de partida já estava incorreto.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

Calculou a corrente usando apenas a carga, I = 48/15 = 3,2 A, ignorando a resistência interna do gerador. Além disso, a tensão de 44 V não corresponde nem a esse valor de corrente, o que indica também um descuido no cálculo final.

Por que engana: O aluno pode confundir a resistência total do circuito, somando incorretamente as resistências interna e da carga.

C Erradaerro: Procedimental

Dividiu a força eletromotriz por uma soma de resistências incorreta, obtendo I = 2 A. Na tensão terminal, apresentou 46 V como se a queda fosse de apenas 2 V, sem aplicar corretamente o produto I·r.

D Correta

Aplicando Lei de Ohm para circuito com resistência interna: I = E/(R + r) = 48/(15+1,5)=48/16,5=2,909… A; V_ab = E - I·r = 48 - 2,909·1,5 = 43,636… V.

E Erradaerro: Atenção

Tomou o valor da resistência interna (1,5) como se fosse a corrente, confundindo grandezas. A tensão de 45,5 V também não corresponde a E - I·r para essa corrente.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

circuito elétrico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

circuitos elétricos · lei de Ohm

📚 Reveja

Revisar as leis de Ohm e circuitos elétricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a resistência total do circuito, somando incorretamente as resistências interna e da carga.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

Questões parecidas com resolução

Todas as questões de Geradores e Receptores

🔎 Procurar outra questão

Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.

Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog