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Física2ª sérieBNCC EM13CNT106Fácil⏱ medio

(OBJETIVA Dif.1) Em uma instalação trifásica balanceada alimentada a V_L = 400 V, a potência ativa entregue à…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

(OBJETIVA Dif.1) Em uma instalação trifásica balanceada alimentada a V_L = 400 V, a potência ativa entregue à carga é P = 150 kW com fator de potência cosf = 0,85 (atraso). Usando P = v3·V_L·I_L·cosf, calcule a corrente de linha RMS I_L (A).

  1. A) I_L = 350 A
  2. B) I_L = 255 A (corrente de linha RMS)
  3. C) I_L = 200 A
  4. D) I_L = 175 A
  5. E) I_L = 400 A

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados: V_L = 400 V, P = 150 kW = 150000 W, cos f = 0,85 (atraso) e a fórmula P = raiz de 3 · V_L · I_L · cos f. Passo 2: Isole a corrente: I_L = P / (raiz de 3 · V_L · cos f). Passo 3: Calcule o denominador: raiz de 3 é aproximadamente 1,732; 1,732 · 400 = 692,8; 692,8 · 0,85 = 588,9. Passo 4: Divida: I_L = 150000 / 588,9 ≈ 254,7 A, que arredondado fica 255 A. Passo 5: Conclusão: a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (350 A) é alta demais para a potência dada, pois a corrente de 350 A exigiria potência maior; C (200 A) resulta de um denominador maior que o correto, como se o produto tivesse sido arredondado para baixo; D (175 A) também subestima o denominador e não corresponde ao cálculo com a fórmula dada; E (400 A) iguala a corrente à tensão de linha, confundindo grandezas diferentes.

💡 Dica: Aplique a fórmula da potência para encontrar a corrente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente errou no cálculo do denominador ou arredondou de forma imprecisa, obtendo uma corrente maior que a real. Também pode ter tratado o fator de potência ou a raiz de 3 de maneira inconsistente.

Por que engana: Confundir a relação entre potência, tensão e corrente, resultando em um cálculo incorreto da corrente de linha.

B Correta

I_L = P/(v3·V_L·cosf). Substituindo: I = 150000/(1,732·400·0,85) ˜ 255 A.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente multiplicou incorretamente os fatores do denominador (raiz de 3, V_L e cos f), obtendo um valor de denominador maior que o correto e, por consequência, uma corrente menor.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente aplicou a fórmula com erro de operação aritmética ou de ordem, dividindo a potência por um produto superestimado. O resultado indica que o denominador foi calculado de forma errada.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente confundiu a grandeza pedida com a tensão de linha, tomando o valor de V_L (400) como resposta para a corrente. Não aplicou a fórmula da potência trifásica.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Bloom Aplicar
Leitura alto
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

circuito trifásico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

circuitos elétricos · potência elétrica

📚 Reveja

Revisar a fórmula da potência em circuitos trifásicos.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre potência, tensão e corrente, resultando em um cálculo incorreto da corrente de linha.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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