Um gerador CC tem força eletromotriz E = 24,0 V e resistência interna r = 1,00 O. Quando conectado a 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
Um gerador CC tem força eletromotriz E = 24,0 V e resistência interna r = 1,00 O. Quando conectado a um receptor, a corrente medida é I = 2,00 A. Determine (a) a resistência externa R do receptor e (b) a tensão terminal V_term. Use V_term = E - I·r e V_term = I·R. (SI).
- A) R = 12,0 O; V_term = 23,0 V.
- B) R = 15,0 O; V_term = 18,0 V.
- C) R = 10,0 O; V_term = 20,0 V.
- D) R = 11,0 O; V_term = 22,0 V.
- E) R = 5,0 O; V_term = 24,0 V.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: E = 24,0 V (fem), r = 1,00 ohm (resistência interna) e I = 2,00 A (corrente medida). Pede-se a resistência externa R e a tensão terminal V_term.
- Calcule a tensão terminal pela queda interna: V_term = E - I·r = 24,0 - 2,00·1,00 = 24,0 - 2,00 = 22,0 V.
- Calcule a resistência externa pela Lei de Ohm no circuito externo: R = V_term / I = 22,0 / 2,00 = 11,0 ohms.
- Confira: a alternativa D traz R = 11,0 ohms e V_term = 22,0 V, exatamente o que obtivemos. Portanto, o gabarito oficial D está correto.
- Por que as outras estão erradas: A usa E/I como R e subtrai só r sem multiplicar pela corrente; B tem queda interna inconsistente com I·r; C usa o valor de I no lugar de r na queda de tensão; E ignora a resistência interna e iguala a tensão terminal à fem.
💡 Dica: Aplique as fórmulas dadas para encontrar R e V_term.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou R como E/I (24/2 = 12, ignorando a resistência interna) e subtraiu apenas r = 1 da fem, esquecendo de multiplicar pela corrente. Misturou os dois procedimentos sem usar a mesma lógica.
O aluno obteve uma queda interna de 6 V que não corresponde a I·r com os dados do enunciado, indicando erro no cálculo da queda de tensão e, consequentemente, em R.
O aluno usou o valor da corrente (2) no lugar da resistência interna (1), obtendo queda de 2·2 = 4 V e V_term = 20 V; depois calculou R = 20/2 = 10 ohms.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a tensão terminal e a resistência externa, calculando incorretamente a resistência do receptor.
V_term = E - I·r = 24,0 - 2,00·1,00 = 22,0 V; R = V_term/I = 22,0/2,00 = 11,0 O.
O aluno acredita que a tensão nos terminais é igual à força eletromotriz, esquecendo que a resistência interna do gerador provoca queda de tensão quando há corrente.
Raio-X da questão
circuito elétrico
avaliacao
lei de ohm · circuitos elétricos
Revisar as leis de Ohm e circuitos elétricos.
O aluno pode confundir a relação entre a tensão terminal e a resistência externa, calculando incorretamente a resistência do receptor.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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