Atividades de Geradores e Receptores para o ENEM com gabarito

Quando chega a hora de revisar Geradores e Receptores com a turma do ENEM, eu sempre começo pelo mesmo ponto: o aluno já viu o assunto no ano anterior, mas quase nunca lembra a diferença entre o que entrega energia ao circuito e o que consome. Essa confusão aparece logo na primeira questão que resolvo no quadro, e é por ela que costumo começar a aula.

Neste post eu organizo o que realmente cai nas provas sobre o tema, mostro onde os alunos tropeçam e deixo oito questões comentadas com gabarito, para você usar em sala ou como lista de exercícios em casa.

O que o aluno de ENEM precisa saber sobre Geradores e Receptores

Um gerador é o elemento que transforma outra forma de energia em energia elétrica e a fornece ao circuito. Ele é caracterizado pela força eletromotriz, que é a energia por unidade de carga que ele entrega. Todo gerador real tem uma resistência interna, e é ela que faz a tensão disponível nos terminais ser menor que a força eletromotriz quando há corrente passando. Um receptor, por sua vez, é o elemento que consome energia elétrica e a converte em outra forma, como térmica, mecânica ou luminosa. Para o ENEM, o essencial é entender que a potência fornecida por um gerador e a potência consumida por um receptor são calculadas pela mesma lógica da corrente e da tensão, e que a eficiência relaciona a parte útil da energia com o total entregue.

O que ele precisa saber antes

Para entender Geradores e Receptores, o aluno precisa dominar a Lei de Ohm, saber relacionar tensão, corrente e resistência em um circuito simples e ter noção de potência elétrica. Sem esses três pontos firmes, a resolução das questões vira uma sequência de fórmulas decoradas sem sentido, e o aluno não percebe quando um resultado está absurdo.

Onde os alunos mais erram

O erro que mais vejo é confundir a fórmula da corrente de regime com a da energia armazenada, especialmente em questões que pedem mais de um valor ao mesmo tempo. O aluno calcula bem a corrente e depois aplica a fórmula errada para a energia, porque não separou as etapas. Outro erro muito comum é esquecer de somar a resistência interna do gerador à resistência do receptor ao calcular a corrente total, o que leva a uma corrente superestimada e a uma eficiência fora de lugar.

Também aparece bastante a confusão entre energia e potência. Quando a questão diz que algo converte uma quantidade de energia por segundo, o aluno precisa perceber que isso já é potência, e não energia. Quem não repara no intervalo de tempo multiplica ou divide pelo número errado. Por fim, em circuitos com lâmpadas, muitos somam as potências como se estivessem em série, quando na verdade a ligação em paralelo muda o cálculo da corrente, embora a potência total continue sendo a soma das potências individuais.

Como trabalhar em sala

Trabalho com três ideias que funcionam sem material caro. A primeira é montar um circuito simples com pilha, fio e um pequeno resistor, medir a corrente com um multímetro emprestado e comparar com o cálculo pela Lei de Ohm. Quando o aluno vê o valor medido perto do valor calculado, a fórmula deixa de ser abstrata.

A segunda ideia é pedir que os alunos resolvam a mesma questão mudando um único valor, como aumentar a resistência, e expliquem o que acontece com a corrente antes de calcular. Esse exercício corrige o erro de achar que resistência maior aumenta a corrente. A terceira é uma conversa rápida sobre usinas e linhas de transmissão: explicar por que se transmite energia em alta tensão ajuda o aluno a enxergar a relação entre corrente, resistência e perdas de um jeito concreto.

Questões prontas de Geradores e Receptores para o ENEM (com gabarito comentado)

A seguir estão as oito questões que separei. Em cada uma, marquei com ✅ a alternativa correta e com ❌ as demais, explicando o motivo do erro. Use-as como lista de treino e peça que a turma justifique a resposta antes de conferir o gabarito.

Questão 1: circuito RL com fonte contínua

Um circuito RL série tem indutância L = 0,50 H e resistência R = 10,0 O. Ao fechar o circuito com fonte contínua V = 24,0 V, determine (a) a corrente de regime I(8), (b) a constante de tempo t e (c) a energia magnética armazenada na bobina em regime. Use I(8)=V/R, t=L/R e energia U=(1/2)·L·I(8)².

• ❌ A) I(8)=3,0 A; t=0,10 s; U=2,0 J — Cálculo de resistência e indutância incorretos, valores exagerados.
• ❌ B) I(8)=1,2 A; t=0,25 s; U=0,5 J — Corrente subestimada, cálculo da energia errôneo.
• ❌ C) I(8)=4,0 A; t=0,05 s; U=3,0 J — Essa corrente geraria energia incorreta e desconsidera resistência.
• ❌ D) I(8)=0,8 A; t=0,75 s; U=0,2 J — Valores totalmente incoerentes com R e L fornecidos.
• ✅ E) I(8)=2,40 A; t=0,050 s; U=1,44 J — I(8)=24/10=2,4 A; t=0,5/10=0,05 s; U=0,5·0,5·(2,4)²=0,25·5,76=1,44 J.

Questão 2: bateria alimentando receptor resistivo

Uma bateria tem força eletromotriz E = 12,0 V e resistência interna r = 0,50 O e alimenta um receptor resistivo R = 6,0 O. Calcule a corrente I (A), a queda de tensão na resistência interna V_r (V) e a eficiência ? = P_R/P_total. Use I = E/(R + r), V_r = I·r, P_R = I^2·R, P_total = E·I.

• ✅ A) I = 1,85 A; V_r = 0,923 V; ? = 92,3% — I = 12,0/(6,0+0,50)=1,846 A ≈ 1,85 A; V_r = I·r ≈ 0,923 V; P_R ≈ 20,45 W; P_total ≈ 22,15 W; ? ≈ 92,3%.
• ❌ B) I = 2,5 A; V_r = 1,25 V; ? = 100% — Cálculo da corrente e eficiência completamente equivocado.
• ❌ C) I = 1,5 A; V_r = 0,75 V; ? = 95% — Valores calculados não correspondem às fórmulas dadas; erros nos cálculos.
• ❌ D) I = 2,0 A; V_r = 1,0 V; ? = 90% — Cálculo da corrente está incorreto e os valores não seguem as fórmulas dadas.
• ❌ E) I = 1,0 A; V_r = 0,5 V; ? = 80% — Todos os valores estão errados em relação ao enunciado e fórmulas.

Questão 3: corrente em um resistor ligado a uma bateria

Durante uma aula de física, um aluno conecta um resistor de 10O a uma bateria de 12V. Qual é a corrente que passa pelo resistor?

• ❌ A) 0,5 A — Cálculo incorreto da corrente.
• ❌ B) 1 A — Cálculo incorreto da corrente.
• ✅ C) 1,2 A — Cálculo correto: I = 12V / 10O = 1,2A.
• ❌ D) 1,5 A — Cálculo incorreto da corrente.
• ❌ E) 2 A — Cálculo incorreto da corrente.

Questão 4: perdas na transmissão em duas tensões

Uma subestação alimenta um consumidor P_load = 50,0 kW. A linha de transmissão tem resistência total R = 0,20 O. Compare perdas em duas tensões: (a) V1 = 230 V; (b) V2 = 11 000 V (com trasformador ideal). Use I = P/V e P_perda = I^2·R. Calcule P_perda em cada caso e a redução percentual.

• ❌ A) V1: P_perda1 = 4,0 kW; V2: P_perda2 = 1,0 W — Cálculo das perdas está errado e não reflete a realidade da eletricidade.
• ❌ B) V1: P_perda1 = 12,0 kW; V2: P_perda2 = 10,0 W — Valores de perda calculados estão totalmente incorretos para ambas as tensões.
• ❌ C) V1: P_perda1 = 5,0 kW; V2: P_perda2 = 50 W — Valores incompletos e cálculos não correspondem ao enunciado.
• ✅ D) V1: I1 = 217,39 A, P_perda1 = 9,45 kW. V2: I2 = 4,545 A, P_perda2 = 4,13 W. Redução ≈ 99,956% (≈99,96%) — I1=50 000/230≈217,39 A → P1≈217,39²·0,2≈9 450 W; I2=50 000/11 000≈4,545 A → P2≈4,13 W; redução=(9450-4,13)/9450≈99,956%.
• ❌ E) V1: P_perda1 = 0,5 kW; V2: P_perda2 = 0,05 W — Erros nos cálculos das perdas, subestimando drasticamente os valores.

Questão 5: efeito da resistência sobre a corrente

Um circuito apresenta uma resistência de 12 O e está ligado a uma fonte de 24 V. Determine a corrente elétrica utilizando a Lei de Ohm e explique o que ocorre se a resistência for aumentada.

• ❌ A) 1 A, aumenta a corrente — Cálculo incorreto na corrente.
• ❌ B) 2 A, aumenta a corrente — Corrente correta, mas a resistência maior diminui a corrente.
• ✅ C) 2 A, diminui a corrente — A corrente é calculada como I = U/R.
• ❌ D) 3 A, não altera a corrente — Cálculo incorreto da corrente.
• ❌ E) 4 A, aumenta a corrente — Cálculo incorreto; resistência maior resulta em menor corrente.

Questão 6: potência total de lâmpadas em paralelo

Um circuito elétrico possui três lâmpadas de 60 W cada uma, ligadas em paralelo. Qual é a potência total consumida pelo circuito?

• ❌ A) 60 W — Valor incorreto, somente uma lâmpada é considerada.
• ❌ B) 120 W — Este é o total para duas lâmpadas, e não três.
• ✅ C) 180 W — Cálculo correto da potência total em paralelo.
• ❌ D) 240 W — Valor incorreto, excede a soma real das potências.
• ❌ E) 300 W — Valor maior que a soma das potências individuais.

Questão 7: potência de um gerador

Um gerador de energia elétrica converte 500 J de energia mecânica em energia elétrica por segundo. Qual é a potência do gerador em watts?

• ❌ A) 250 W — 250 W corresponde a um tempo menor que 1 s.
• ✅ B) 500 W — 500 W é a conversão correta de 500 J em 1 s.
• ❌ C) 750 W — 750 W é superior à energia fornecida.
• ❌ D) 1000 W — 1000 W corresponderia a 1000 J em 1 s.
• ❌ E) 200 W — 200 W é inferior à energia do gerador.

Questão 8: potência de entrada com eficiência de 80%

Um gerador produz 400 W de potência e opera com uma eficiência de 80%. Qual é a potência elétrica que deve ser fornecida ao gerador?

• ❌ A) 400 W — Falsa. Este é o valor da potência de saída.
• ✅ B) 500 W — Correta. Esta é a potência que deve ser fornecida ao gerador.
• ❌ C) 600 W — Falsa. Está acima da potência necessária.
• ❌ D) 800 W — Falsa. Está muito acima da potência necessária.
• ❌ E) 300 W — Falsa. Este é um valor inferior à potência de entrada.

Fechamento e próximos passos

Depois de resolver essas questões, o caminho natural é treinar cada habilidade separadamente. Você pode consultar as questões da habilidade EM13CNT308, as questões da habilidade EM13CNT106 e as questões da habilidade EM13CNT107 para ampliar o treino com outros enunciados. Se você quer montar a sua própria lista com o assunto e o nível da turma, use o gerador de provas do GeraProva, e se ainda não tem conta, faça seu cadastro grátis para começar.

Este conteúdo é um apoio para o seu planejamento e não substitui a sua análise da turma. Ajuste os exemplos e o nível de dificuldade à realidade da sua sala, e se quiser criar provas prontas com gabarito em poucos minutos, conheça o GeraProva com um cadastro grátis.