No laboratório de Física, monta-se o circuito elétrico ao lado, com um gerador ideal e os interruptores…
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 laboratório de Física, monta-se o circuito elétrico ao lado, com um gerador ideal e os interruptores (chaves) K1, K2 e K3. Estando somente o interruptor K1 fechado, o amperímetro ideal acusa a passagem de corrente elétrica de intensidade 5 A. Fechando todos os interruptores, a potência gerada pelo gerador é Fechando todos os interruptores, a potência gerada pelo gerador é (Mackenzie 2012)
- A) 300 W
- B) 350 W
- C) 400 W
- D) 450 W
- E) 500 W
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Com apenas K1 fechado, o amperímetro ideal indica 5 A. Como o amperímetro fica no ramo do gerador, essa é a corrente que o gerador fornece nesse caso, e ela depende apenas do ramo ligado por K1. Passo 2: Ao fechar K1, K2 e K3 ao mesmo tempo, os ramos adicionais entram em paralelo com o ramo de K1. A tensão fornecida pelo gerador ideal permanece constante, mas a corrente total aumenta, porque cada ramo novo puxa sua própria corrente. Passo 3: Use a ideia de que cada ramo recebe a mesma tensão do gerador. Calcule a corrente de cada ramo a partir da resistência de cada um, some as correntes para obter a corrente total i do gerador e aplique a potência gerada, P = E x i, em que E é a força eletromotriz do gerador. Passo 4: O resultado dessa conta é 450 W, que corresponde à alternativa D. Passo 5: Por que as outras não servem: a alternativa A (300 W) ignoraria a contribuição dos ramos acrescentados; a alternativa B (350 W) somaria apenas parte dessas correntes; a alternativa C (400 W) confunde a potência total do gerador com a potência dissipada em apenas um resistor; a alternativa E (500 W) decorre de um erro no cálculo da corrente total ou da resistência equivalente.
💡 Dica: Calcule a potência usando a corrente e a resistência do circuito.
Alternativa por alternativa
Supõe que, ao fechar K2 e K3, a corrente do gerador continua a mesma de quando só K1 estava fechado, ignorando que os ramos adicionais aumentam a corrente total.
Soma apenas a corrente de um dos ramos adicionais à corrente de K1, deixando de incluir a contribuição do outro ramo, o que leva a uma corrente total menor que a real.
Calcula a potência dissipada em um único resistor, ou a potência de apenas um ramo, e a toma como se fosse a potência gerada pelo gerador como um todo.
CORRETA. Com todas as chaves fechadas, a resistência equivalente é 2 Ω, a corrente é 15 A e a potência gerada é 450 W (P = U·I = 30 V · 15 A).
Erra no cálculo da corrente total ou da resistência equivalente dos ramos em paralelo, obtendo um valor de corrente maior do que o correto, mesmo que o método esteja certo.
Raio-X da questão
potência elétrica em circuitos
avaliacao
corrente elétrica e resistência · lei de Ohm
estude a relação entre corrente, tensão e potência em circuitos elétricos
Confundir a corrente total com a corrente em um único ramo do circuito, levando a cálculo incorreto da potência.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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