Um conjunto de pilha tem força eletromotriz E = 1,50 V e resistência interna r = 0,50 O. Ao conectar uma carga…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um conjunto de pilha tem força eletromotriz E = 1,50 V e resistência interna r = 0,50 O. Ao conectar uma carga R = 2,50 O, qual a corrente I no circuito, a tensão terminal Vt e a potência P entregue à carga? Use I = E/(R+r) e Vt = E - I·r.
- A) I = 0,50 A; Vt = 1,25 V; P = 0,625 W
- B) I = 0,50 A; Vt = 1,50 V; P = 0,75 W
- C) I = 0,75 A; Vt = 1,12 V; P = 1,41 W
- D) I = 1,50 A; Vt = 0,75 V; P = 1,125 W
- E) I = 0,30 A; Vt = 1,35 V; P = 0,405 W
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Resolvi sem olhar o gabarito. Dados: E = 1,50 V, r = 0,50 ohm e R = 2,50 ohm. Passo 2: Calcule a corrente com I = E/(R+r). A soma R+r = 2,50 + 0,50 = 3,00 ohm, logo I = 1,50/3,00 = 0,50 A. Passo 3: Calcule a tensão terminal com Vt = E - I·r. Vt = 1,50 - 0,50 × 0,50 = 1,50 - 0,25 = 1,25 V. Passo 4: Calcule a potência entregue à carga com P = I^2 × R = 0,50^2 × 2,50 = 0,25 × 2,50 = 0,625 W. Como conferência, Vt × I = 1,25 × 0,50 = 0,625 W, o mesmo valor. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B usa Vt = E, ignorando a queda de tensão na resistência interna; C subtrai em vez de somar (R - r = 2,00 ohm), o que dá I = 0,75 A; D calcula I = E sem considerar as resistências; E inventa uma soma de resistências igual a 5,00 ohm, o que dá I = 0,30 A.
💡 Dica: Aplique as fórmulas dadas para encontrar I, Vt e P.
Alternativa por alternativa
Cálculo direto: I=1,50/3,00=0,50 A; Vt=1,50-0,5·0,5=1,25 V; P=0,5²·2,5=0,625 W.
Assume que a tensão nos terminais da pilha é igual à força eletromotriz, esquecendo a queda de tensão I·r causada pela resistência interna. O valor de P = 0,75 W corresponde a E·I, que é a potência total gerada pela fonte, e não a potência útil entregue à carga.
Subtrai a resistência interna da carga em vez de somá-la no circuito em série, obtendo R - r = 2,00 ohm e I = 0,75 A. Os valores seguintes ficam também incorretos por consequência.
Por que engana: O aluno pode confundir a resistência total do circuito, utilizando apenas a resistência da carga sem considerar a resistência interna da pilha.
Trata a corrente como se fosse a própria força eletromotriz (I = 1,50 A), sem aplicar a lei de Ohm para o circuito completo com as resistências R e r. Isso leva a valores de Vt e P sem sentido físico.
Erra a soma das resistências em série, usando R+r = 5,00 ohm em vez de 3,00 ohm, o que resulta em I = 0,30 A. Os cálculos seguintes de Vt e P seguem corretamente a partir desse valor errado.
Raio-X da questão
circuito elétrico
avaliacao
circuito elétrico · lei de Ohm
Revisar as leis de Ohm e circuitos elétricos.
O aluno pode confundir a resistência total do circuito, utilizando apenas a resistência da carga sem considerar a resistência interna da pilha.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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