Um neuroestimulador aplica corrente de 2 mA através de tecido com resistência de 1000 O. Calcule a potência…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um neuroestimulador aplica corrente de 2 mA através de tecido com resistência de 1000 O. Calcule a potência dissipada usando P = I^2·R e explique por que esse aquecimento impõe limites de segurança.
- A) P = 0,004 A² · 0,5 kO = 0,001 W
- B) A potência dissipada é 0,002 W e é segura para uso sempre.
- C) P = (0,002 A)^2·1000 O = 0,004 W (4 mW); limites evitam dano térmico ao tecido.
- D) A corrente necessária não deve ultrapassar 10 mA para evitar aquecimento.
- E) P = I·R = 2 mA · 1000 O = 2 W
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Converta a corrente para ampères. 2 mA = 0,002 A. Passo 2: Calcule o quadrado da corrente. I^2 = (0,002)^2 = 0,000004 A^2 = 4 x 10^-6 A^2. Passo 3: Aplique P = I^2·R com R = 1000 ohms. P = 4 x 10^-6 · 1000 = 0,004 W, ou seja, 4 mW. Passo 4: Compare com o gabarito. O resultado coincide com a alternativa C, que está correta, e o gabarito oficial está certo. Passo 5: Por que o aquecimento impõe limites. A potência dissipada no tecido se transforma em calor (efeito Joule). Se essa energia térmica se acumular, a temperatura local sobe e pode causar dano térmico ao tecido, por isso são necessários limites de corrente e de potência por segurança. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A: o cálculo usa 0,004 A^2 em vez de 0,000004 A^2 e ainda 0,004 x 0,5 k dá 2 W, não 0,001 W. B: o valor 0,002 W não corresponde a I^2·R, e afirmar que a potência é segura sempre ignora o aquecimento. D: 10 mA é um valor arbitrário que não foi calculado a partir da potência e não responde ao pedido. E: a fórmula P = I·R dá unidade de volt, não de watt, e 2 mA não foi convertido para ampères.
💡 Dica: Converta a corrente para ampères, aplique P = I²R e relacione a potência ao aquecimento do tecido.
Alternativa por alternativa
O aluno elevou ao quadrado 2 mA sem converter a unidade, tratando 2 como 2 A e obtendo 0,004 A^2, e ainda fez a multiplicação de forma errada (0,004 x 500 dá 2, não 0,001).
O aluno chutou um valor de potência sem calcular I^2·R e concluiu que o tecido é seguro sempre, ignorando que dissipação de potência gera aquecimento.
Convertendo 2 mA para 0,002 A e aplicando P = I²R, obtém-se 0,004 W. Limitar a potência reduz o aquecimento e o risco de lesão no tecido.
O aluno acredita que o limite de segurança é uma corrente fixa de 10 mA, sem relacionar o aquecimento à potência dissipada, que depende também da resistência.
O aluno usou a fórmula errada P = I·R, que fornece volts, e não converteu mA para A, chegando a 2 W.
Por que engana: O aluno pode esquecer de converter miliampères para ampères ou usar P = I·R, obtendo uma potência incorreta e ignorando a relação entre aquecimento e segurança do tecido.
Raio-X da questão
Potência elétrica e efeito térmico
avaliacao
Conversão de miliampères para ampères · Lei de Joule e potência elétrica
Revise a relação entre potência, corrente e resistência, além dos efeitos térmicos da corrente em tecidos biológicos.
O aluno pode esquecer de converter miliampères para ampères ou usar P = I·R, obtendo uma potência incorreta e ignorando a relação entre aquecimento e segurança do tecido.
saude
tomada_decisao
cientifico
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