Uma pilha idealizada de força eletromotriz 1,5 V possui resistência interna de 0,5 O e alimenta um resistor…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma pilha idealizada de força eletromotriz 1,5 V possui resistência interna de 0,5 O e alimenta um resistor externo de 2,5 O. Com o circuito fechado, qual é a tensão nos terminais da pilha?
- A) 1,50 V
- B) 1,00 V
- C) 1,25 V
- D) 0,75 V
- E) 2,00 V
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A força eletromotriz (fem) da pilha é E = 1,5 V, a resistência interna é r = 0,5 ohm e a resistência externa é R = 2,5 ohm. A tensão pedida é a diferença de potencial nos terminais da pilha, ou seja, a tensão útil fornecida ao resistor externo. Passo 2: Calcule a corrente do circuito pela lei de Ohm generalizada: i = E / (R + r) = 1,5 / (2,5 + 0,5) = 1,5 / 3,0 = 0,5 A. Passo 3: Calcule a tensão nos terminais: U = E - r·i = 1,5 - 0,5 · 0,5 = 1,5 - 0,25 = 1,25 V. Como verificação, U = R·i = 2,5 · 0,5 = 1,25 V, o mesmo valor. Passo 4: Por que as outras alternativas estão erradas. A) 1,50 V é a fem, que só seria a tensão nos terminais se a resistência interna fosse desprezível, o que não é o caso. B) 1,00 V resulta de subtrair o valor da resistência interna da fem, sem multiplicá-la pela corrente. D) 0,75 V resulta de multiplicar a fem pela resistência interna, o que não tem significado físico nesse cálculo. E) 2,00 V resulta de somar a resistência interna à fem, invertendo o sinal da queda de tensão interna. Passo 5: Conclusão: a tensão nos terminais da pilha é 1,25 V, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a fórmula da tensão terminal considerando a força eletromotriz e a queda de tensão na resistência interna.
Alternativa por alternativa
Assume que a tensão nos terminais é igual à força eletromotriz, ignorando a queda de tensão causada pela resistência interna quando há corrente no circuito.
Subtrai diretamente o valor numérico da resistência interna (0,5) da fem, sem calcular a corrente e a queda de tensão r·i.
Por que engana: O aluno pode confundir a tensão total da pilha com a tensão nos terminais, não considerando a queda de tensão pela resistência interna.
A corrente no circuito é I = 1,5/(2,5 + 0,5) = 0,5 A. Logo, a tensão terminal é U = e - rI = 1,5 - 0,5·0,5 = 1,25 V.
Multiplica a fem pela resistência interna (1,5 · 0,5), tratando a resistência como se fosse um fator de tensão, em vez de usar a corrente.
Soma a resistência interna à fem (1,5 + 0,5), não percebendo que a queda interna reduz a tensão disponível nos terminais.
Raio-X da questão
tensão terminal, força eletromotriz, resistência interna
avaliacao
cálculo de tensão em circuitos · lei de Ohm
Revisar a relação entre força eletromotriz, resistência interna e tensão terminal em circuitos elétricos.
O aluno pode confundir a tensão total da pilha com a tensão nos terminais, não considerando a queda de tensão pela resistência interna.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
abstrato
Questões parecidas com resolução
- Uma pilha idealizada de fem E = 6,0 V e resistência interna r = 0,50 O alimenta uma resistência externa R = 10 O…
- Uma pilha tem força eletromotriz E = 12 V e resistência interna r = 2 O. Quando ligada a um resistor externo R = 4 O…
- Um conjunto de pilha tem força eletromotriz E = 1,50 V e resistência interna r = 0,50 O. Ao conectar uma carga R = 2,50…
- Ao testar uma pilha, você encontrou uma tensão de 1,5 V e uma resistência de 3 O. Calcule a corrente elétrica utilizando…
- Uma bateria idealizada fornece força eletromotriz E = 12,0 V e tem resistência interna r = 0,50 O. Ela alimenta um…
- Duas pilhas de 1,5 V cada, conectadas em série, alimentam um resistor R = 3,0 O. Calcule a corrente elétrica I no…
🔎 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
