Duas pilhas elétricas de resistências internas nulas, associadas em série, “alimentam” a lâmpada incandescente…
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
Duas pilhas elétricas de resistências internas nulas, associadas em série, “alimentam” a lâmpada incandescente ilustrada na figura ao lado. O amperímetro ideal A indica a intensidade de corrente elétrica 0,50 A, quando o voltímetro V, também ideal, indica a d.d.p. de 3,00 V. Sabendo-se que a potência dissipada por efeito Joule no filamento da lâmpada corresponde a 1/4 do valor nominal, indicado pelo fabricante, pode-se afirmar que os valores máximos nominais, de potência e tensão elétrica especificados na lâmpada (potência — d.d.p.), são Os valores máximos nominais, de potência e tensão elétrica especificados na lâmpada (potência — d.d.p.), são (Mackenzie 2014)
- A) 1,50 W — 3,00 V
- B) 3,00 W — 3,00 V
- C) 3,00 W — 6,00 V
- D) 6,00 W — 6,00 V
- E) 6,00 W — 3,00 V
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o que foi medido. O amperímetro indica 0,50 A e o voltímetro indica 3,00 V. Como as pilhas têm resistência interna nula e o voltímetro está sobre a lâmpada, esses são os valores de operação da lâmpada, não os valores nominais.
- Calcule a potência em operação. P = U x i = 3,00 V x 0,50 A = 1,50 W.
- Use o enunciado. A potência dissipada em operação é 1/4 da potência nominal, então 1,50 W = P_nominal / 4, o que dá P_nominal = 4 x 1,50 = 6,00 W.
- Calcule a resistência do filamento. R = U / i = 3,00 V / 0,50 A = 6,00 ohms. Como a resistência é a mesma para qualquer tensão (filamento considerado ôhmico), vale ela no cálculo nominal.
- Calcule a tensão nominal. Com P = U^2 / R, temos U_nominal^2 = P_nominal x R = 6,00 x 6,00 = 36, logo U_nominal = 6,00 V. Assim, os valores nominais são 6,00 W e 6,00 V, alternativa D.
- Por que as outras estão erradas. A: usa a potência medida (1,50 W) como nominal e ignora o fator 1/4. B: a tensão de 3,00 V é a de operação, não a nominal. C: a tensão de 6,00 V está certa, mas a potência de 3,00 W não resulta de nenhuma relação com o fator 1/4. E: a potência de 6,00 W está certa, mas a tensão de 3,00 V é a de operação e não a nominal.
💡 Dica: Use as fórmulas da potência elétrica e a relação entre corrente, tensão e potência para encontrar os valores nominais.
Alternativa por alternativa
Tomou a potência medida em operação (1,50 W) como se fosse a potência nominal, ignorando que ela corresponde a 1/4 do valor nominal. Também manteve a tensão medida de 3,00 V como nominal.
Entendeu que a potência nominal é o dobro da medida (3,00 W), possivelmente confundindo a relação de 1/4 com outra proporção, e manteve a tensão de operação de 3,00 V como nominal.
Calculou a tensão nominal corretamente, mas errou a potência nominal, obtendo 3,00 W em vez de 6,00 W, por aplicar mal a relação de 1/4 entre a potência de operação e a nominal.
CORRETA. A potência dissipada é 1,5 W (P = 3,0 V × 0,5 A), logo a potência nominal é 6,0 W (4 × 1,5 W). A tensão nominal é 6,0 V, pois P = U²/R e a resistência do filamento permanece constante.
Calculou a potência nominal corretamente (6,00 W), mas assumiu que a tensão nominal é a tensão medida pelo voltímetro (3,00 V), sem recalcular a partir da resistência e da potência nominal.
Raio-X da questão
potência elétrica, tensão, corrente
avaliacao
leis de Ohm e potência elétrica · associação de resistores e pilhas
estude potência elétrica e associação de pilhas
Confundir potência dissipada com potência nominal ou não relacionar corretamente corrente, tensão e potência.
pensamento_critico
cotidiano
🔎 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