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Física2ª sérieBNCC EM13CNT308Média⏱ medio

— Quando escurece, a iluminação da entrada deve ligar sem que alguém toque no interruptor — explicou a técnica…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT308

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

— Quando escurece, a iluminação da entrada deve ligar sem que alguém toque no interruptor — explicou a técnica responsável pelo protótipo de uma biblioteca pública. Um sensor de luminosidade envia um sinal de 5,0 V a um relé. A bobina desse relé é percorrida por corrente de 0,020 A e, ao ser acionada, fecha contatos ligados a uma luminária conectada à rede de 127 V. Durante o funcionamento, a corrente elétrica na luminária é de 2,0 A. Para estimar a potência elétrica consumida por um equipamento, utiliza-se P = U x I, em que P é dado em W, U em V e I em A. O circuito do sensor não é conectado diretamente aos condutores da luminária. Identifique a afirmação que interpreta corretamente a potência da luminária e a função do relé no sistema descrito.

  1. A) A potência da luminária é 0,10 W, e o relé mede a intensidade da luz recebida pelo sensor.
  2. B) A potência da luminária é 254 W, e o relé fecha seu circuito de alimentação a partir do sinal do sensor.
  3. C) A potência da luminária é 635 W, e o relé reduz a corrente elétrica que percorre a luminária.
  4. D) A potência da luminária é 2,0 W, e o relé armazena energia elétrica para mantê-la acesa.
  5. E) A potência da luminária é 10 W, e o relé eleva a tensão do sensor para alimentar diretamente a lâmpada.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Calcule a potência da luminária com a fórmula dada, P = U x I. A tensão da rede é 127 V e a corrente na luminária é 2,0 A, então P = 127 x 2,0 = 254 W. Passo 2: Identifique a função do relé. O sensor envia um sinal de 5,0 V que percorre a bobina do relé com corrente de 0,020 A. Essa bobina, ao ser acionada, fecha contatos, e esses contatos ligam a luminária à rede de 127 V. Ou seja, o relé é um interruptor controlado eletricamente: ele fecha o circuito de alimentação da luminária a partir do sinal do sensor. Passo 3: Verifique que o enunciado afirma que o circuito do sensor não é conectado diretamente aos condutores da luminária, o que confirma que o relé faz a separação entre os dois circuitos. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa B reúne o valor correto da potência (254 W) e a função correta do relé, por isso é a resposta. A alternativa A está errada porque 0,10 W é um valor obtido de forma incorreta e o relé não mede luz, apenas é acionado pelo sensor. A alternativa C está errada porque 635 W não corresponde a 127 x 2,0 e o relé não reduz a corrente da luminária, apenas a liga ou desliga. A alternativa D está errada porque 2,0 W ignora a tensão da rede e o relé não armazena energia, pois é um dispositivo de chaveamento. A alternativa E está errada porque 10 W não resulta do cálculo e o relé não eleva tensão, já que a lâmpada é alimentada pela rede de 127 V e não pelo sensor. Conclusão: a afirmação correta é a B.

💡 Dica: Calcule a potência usando P=U×I e analise o papel do relé no circuito.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno interpreta o relé como um medidor de luminosidade, confundindo o sensor com o relé, e calcula a potência de forma incoerente com a tensão de 127 V.

B Correta

A luminária opera com 127 V e 2,0 A, resultando em P = 127 x 2,0 = 254 W. O relé permite que o sinal de controle acione os contatos da carga.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno calcula 127 x 5,0 usando a tensão do sinal do sensor em vez da tensão da rede e acredita que o relé limita a corrente da luminária.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que o relé armazena energia, como um capacitor ou bateria, e calcula a potência com um valor que não usa corretamente a tensão de 127 V.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno supõe que o relé é um transformador que eleva a tensão do sensor e que a lâmpada seria alimentada pelo sinal de 5,0 V, ignorando que o circuito do sensor não se liga diretamente à luminária.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Lembrar
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

potência elétrica e função do relé

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

corrente elétrica e tensão · circuitos elétricos básicos

📚 Reveja

estude cálculo de potência elétrica e funcionamento de relés

⚠️ Erro mais comum

confundir a função do relé com a do sensor ou calcular potência incorretamente.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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