Um gerador entrega 230 V a um consumidor de 46 O. A potência mecânica de entrada ao gerador é 1 500 W. Calcule…
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 entrega 230 V a um consumidor de 46 O. A potência mecânica de entrada ao gerador é 1 500 W. Calcule a eficiência elétrica do gerador em porcentagem.
- A) ? = 90,0 %
- B) ? = 76,7 % (˜0,767).
- C) ? = 80,0 %
- D) ? = 50,0 %
- E) ? = 60,0 %
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Dados do enunciado: tensão V = 230 V, resistência do consumidor R = 46 ohms e potência de entrada (mecânica) P_entrada = 1500 W. Passo 2: Calcule a corrente que circula no consumidor pela Lei de Ohm: I = V / R = 230 / 46 = 5 A. Passo 3: Calcule a potência elétrica entregue ao consumidor, que é a potência de saída do gerador: P_saída = V x I = 230 x 5 = 1150 W. Como verificação, V^2 / R = 52900 / 46 = 1150 W, o mesmo valor. Passo 4: A eficiência é a razão entre a potência útil (saída) e a potência de entrada: rendimento = P_saída / P_entrada = 1150 / 1500 = 0,7667, ou seja, 76,7%. Passo 5: Esse resultado coincide com a alternativa B, que é o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A (90%) corresponderia a uma potência de saída de 1350 W, valor que não sai dos dados; C (80%) corresponderia a 1200 W, o que só ocorre com arredondamento grosseiro de 1150 W; D (50%) corresponderia a 750 W, obtido de forma incorreta ao dividir a entrada por 2; E (60%) corresponderia a 900 W, que não decorre de nenhuma relação entre V, R e P.
💡 Dica: Use a fórmula da eficiência: (Potência de saída / Potência de entrada) x 100.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a potência útil é cerca de 90% da entrada, sem calcular a corrente nem a potência entregue ao consumidor. Ele estima o rendimento em vez de determiná-lo.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência de entrada e saída, calculando a eficiência de forma incorreta ao não considerar a fórmula correta.
I = V/R = 230 V / 46 O = 5,0 A. Potência elétrica entregue P_out = V·I = 230 V·5,0 A = 1 150 W. Eficiência ? = P_out / P_in = 1 150 W / 1 500 W = 0,7667 ? 76,7 %.
O aluno calcula corretamente a potência de saída, mas a arredonda de forma excessiva (de 1150 W para 1200 W) e, por isso, chega a 80%. Esse erro de aproximação compromete a precisão exigida pela questão.
O aluno confunde rendimento com metade da potência de entrada, dividindo 1500 W por 2 e obtendo 750 W. Ele aplica uma regra intuitiva de 'metade' em vez de calcular a potência útil pela Lei de Ohm.
O aluno entende que a eficiência é um valor arbitrário ou típico de máquinas, em vez de uma razão entre potência de saída e entrada. Ele não relaciona V, R e a potência entregue ao consumidor.
Raio-X da questão
eficiência elétrica
avaliacao
cálculo de potência elétrica · eficiência de máquinas
Revisar o cálculo de eficiência em sistemas elétricos.
O aluno pode confundir a relação entre potência de entrada e saída, calculando a eficiência de forma incorreta ao não considerar a fórmula correta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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