Física1ª sérieBNCC EM13CNT106Média⏱ longo

Uma bateria tem força eletromotriz E = 48,0 V e resistência interna r = 0,20 O. Ela alimenta uma carga R_load…

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

Uma bateria tem força eletromotriz E = 48,0 V e resistência interna r = 0,20 O. Ela alimenta uma carga R_load = 4,8 O. Calcule a corrente I do circuito, a tensão terminal V_term da bateria, a potência entregue à carga P_load e a potência dissipada na resistência interna P_int. Use I = E/(R_load + r), V_term = E - I·r, P_load = I²·R_load, P_int = I²·r (SI).

A) I = 9,60 A; V_term = 46,08 V; P_load = 442,4 W; P_int = 18,43 W.
B) I = 12,0 A; V_term = 45,0 V; P_load = 576 W; P_int = 24 W.
C) I = 8,0 A; V_term = 44,0 V; P_load = 384 W; P_int = 16 W.
D) I = 10,0 A; V_term = 48,0 V; P_load = 480 W; P_int = 20 W.
E) I = 9,0 A; V_term = 42,0 V; P_load = 324 W; P_int = 18 W.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

A resistência total do circuito é a soma da carga com a resistência interna: R_total = R_load + r = 4,8 + 0,20 = 5,0 ohm. Passo 2: A corrente é I = E / R_total = 48,0 / 5,0 = 9,60 A. Passo 3: A tensão terminal é V_term = E - I·r = 48,0 - 9,60 × 0,20 = 48,0 - 1,92 = 46,08 V. Passo 4: A potência na carga é P_load = I² × R_load = 9,60² × 4,8 = 92,16 × 4,8 ≈ 442,4 W. Passo 5: A potência dissipada na resistência interna é P_int = I² × r = 92,16 × 0,20 ≈ 18,43 W. Passo 6: Conferindo, todos os valores da alternativa A estão corretos, e ela coincide com o gabarito oficial. A alternativa B está errada porque a corrente de 12,0 A corresponderia a uma resistência total de 4 ohm, menor que a carga sozinha. A alternativa C está errada porque a corrente de 8,0 A implicaria resistência total de 6 ohm, o que não corresponde à soma de 4,8 com 0,20. A alternativa D está errada porque ignora a resistência interna e usa apenas a carga, o que daria 10,0 A. A alternativa E está errada porque sua corrente de 9,0 A não corresponde a nenhuma soma correta de resistências, e os demais valores também são inconsistentes com a corrente.

💡 Dica: Aplique as fórmulas dadas para calcular cada grandeza.

Alternativa por alternativa

A Correta

Corrente: I = 48,0/(4,8+0,20) = 48,0/5,0 = 9,60 A. Tensão terminal: V_term = 48,0 - 9,60·0,20 = 46,08 V. Potência na carga: P_load = I²·R_load = (9,60)²·4,8 = 442,368 W. Perda interna: P_int = I²·r = (9,60)²·0,20 = 18,432 W.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente calculou a resistência total como 4 ohm, por erro na soma ou subtração das resistências, e concluiu que a corrente seria 48/4 = 12 A.

Por que engana: O aluno pode confundir a resistência total do circuito, não somando corretamente a resistência interna com a carga.

C Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente errou a soma das resistências, obtendo 6 ohm, e depois aplicou corretamente a Lei de Ohm e as demais fórmulas com esse valor errado.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que a resistência interna da bateria pode ser desprezada, usando apenas R_load = 4,8 ohm e obtendo 48/4,8 = 10 A; assim, a tensão terminal seria igual a E, sem queda.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno errou o cálculo da corrente e dos valores derivados, pois 9,0 A não resulta de E/(R_load + r), e as tensões e potências seguintes também não são consistentes entre si.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

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

circuito elétrico · lei de ohm

📚 Reveja

Revisar as leis de Ohm e potência em circuitos elétricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a resistência total do circuito, não somando corretamente a resistência interna com a carga.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

Questões parecidas com resolução

Todas as questões de Circuitos Elétricos e Potência (Consumo de Energia)

🔎 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