Uma linha de transmissão conduz corrente I = 50 A e possui resistência R = 2 O. Calcule a potência dissipada…
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
Uma linha de transmissão conduz corrente I = 50 A e possui resistência R = 2 O. Calcule a potência dissipada por efeito Joule na linha (em W).
- A) P_loss = I·R² = 50 A·(2 O)² = 200 W
- B) P_loss = I + R = 50 A + 2 O = 52 W
- C) P_loss = R² / I = (2 O)² / 50 A = 0,08 W
- D) P_loss = I^2·R = (50 A)^2·2 O = 5 000 W (5,0 kW).
- E) P_loss = I·R = 50 A·2 O = 100 W
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: corrente I = 50 A e resistência R = 2 Ω. Pede-se a potência dissipada por efeito Joule na linha.
- Lembre a lei de Joule: a potência dissipada em um resistor percorrido por corrente é P = R·I², isto é, a resistência multiplicada pelo quadrado da corrente.
- Substitua os valores: P = 2 · (50)² = 2 · 2500 = 5000 W, ou seja, 5,0 kW.
- Conferindo a alternativa A, ela usa I·R² (200 W), com o expoente aplicado à resistência em vez da corrente, o que está errado.
- A alternativa B soma corrente e resistência (52 W), operação sem sentido físico, pois grandezas diferentes não se somam.
- A alternativa C usa R²/I (0,08 W), fórmula inexistente para potência dissipada, e o resultado é muito pequeno para a corrente dada.
- A alternativa E calcula I·R (100 W), que é o produto para a tensão U = R·I (em volts), e não a potência.
- Assim, a alternativa correta é a D, com P = I²·R = 5000 W. O gabarito oficial D está correto e coincide com o resultado obtido por este método.
💡 Dica: Use a fórmula P = I²R para calcular a potência.
Alternativa por alternativa
O aluno aplica a fórmula de Joule, mas eleva a resistência ao quadrado em vez da corrente, trocando a posição do expoente.
Por que engana: Confundir a fórmula da potência dissipada, utilizando a soma de corrente e resistência em vez da multiplicação da corrente ao quadrado pela resistência.
O aluno acredita que a potência pode ser obtida somando corrente e resistência, sem entender que se trata de um produto de grandezas relacionadas pela lei de Joule.
O aluno inverte a relação entre as grandezas, dividindo o quadrado da resistência pela corrente, como se a potência diminuísse com a corrente.
A potência dissipada por efeito Joule é dada por P_loss = I^2·R. Substituindo I = 50 A e R = 2 O obtém-se P_loss = 50^2·2 = 5 000 W.
O aluno confunde potência com tensão, calculando o produto R·I, que corresponde à queda de tensão (U = R·I) e não à potência dissipada.
Raio-X da questão
potência dissipada
avaliacao
potência elétrica · lei de Ohm
Revisar a fórmula da potência dissipada por efeito Joule.
Confundir a fórmula da potência dissipada, utilizando a soma de corrente e resistência em vez da multiplicação da corrente ao quadrado pela resistência.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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