No circuito ao lado, o gerador de tensão é ideal e as resistências têm o mesmo valor. Ao se fechar a chave Ch…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
No circuito ao lado, o gerador de tensão é ideal e as resistências têm o mesmo valor. Ao se fechar a chave Ch, a potência dissipada pelo circuito (Mackenzie 2009)
- A) reduz a ¼ do valor anterior.
- B) reduz a ½ do valor anterior.
- C) não se altera.
- D) duplica.
- E) quadruplica.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Lembre que, para um gerador ideal de tensão U constante, a potência dissipada pelo circuito é P = U^2/Req, onde Req é a resistência equivalente vista pelo gerador. Assim, quanto menor a resistência equivalente, maior a potência.
- Com a chave Ch aberta, a configuração da figura corresponde a uma resistência equivalente de 2R, pois os resistores de mesmo valor R estão associados de modo que apenas dois deles participam efetivamente da corrente do gerador.
- Ao fechar a chave Ch, a associação passa a ter apenas um resistor R efetivamente em série com o gerador, ou seja, a resistência equivalente cai de 2R para R. Isso ocorre porque a chave desvia a corrente de um ramo, eliminando a resistência desse trecho.
- Como a tensão do gerador ideal não muda, a nova potência é P' = U^2/R, enquanto a anterior era P = U^2/(2R). Portanto P'/P = 2, ou seja, a potência duplica. A alternativa D está correta.
- Por que as outras estão erradas: A está errada porque a potência não cai a um quarto, já que a resistência equivalente diminui e a potência aumenta. B está errada porque a potência não é reduzida à metade; ela aumenta, pois a resistência equivalente diminui. C está errada porque a chave altera a resistência equivalente do circuito e, portanto, altera a potência dissipada. E está errada porque a resistência cai apenas à metade, e não a um quarto, o que resulta em duplicação e não em quadruplicação da potência.
💡 Dica: Analise o circuito e aplique as leis de Ohm e potência para calcular a dissipação.
Alternativa por alternativa
O aluno acha que a potência diminui quando o circuito é alterado e aplica um fator quadrático de forma invertida, achando que a potência é proporcional à resistência ou ao quadrado da resistência.
O aluno percebe que a resistência equivalente cai, mas conclui que a potência também cai à metade, ignorando que P = U^2/Req aumenta quando Req diminui.
O aluno acredita que, como o gerador e os resistores não mudam, a chave não altera nada no circuito, sem perceber que o fechamento modifica a resistência equivalente vista pelo gerador.
CORRETA. Ao fechar a chave, a resistência equivalente cai pela metade, fazendo a potência dissipada dobrar, já que P = V²/R.
O aluno calcula que a resistência cai à metade e aplica esse fator duas vezes, ou trata a potência como proporcional ao quadrado de uma razão de resistências, chegando a um fator 4.
Raio-X da questão
potência elétrica em circuitos
diagnostico
leis de Ohm · cálculo de potência elétrica
Estude as leis de Ohm e cálculo de potência em resistores.
Confundir a associação das resistências e aplicar incorretamente as fórmulas de potência.
pensamento_critico
cientifico
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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