Uma bateria tem força eletromotriz E = 12,0 V sem carga. Quando fornece corrente I = 2,0 A sua tensão terminal…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma bateria tem força eletromotriz E = 12,0 V sem carga. Quando fornece corrente I = 2,0 A sua tensão terminal medida é V = 11,2 V. Determine a resistência interna r da bateria usando V = E - I·r (V em V, I em A, r em O).
- A) r = 0,80 O (esqueceu dividir por I)
- B) r = -0,40 O (sinal invertido)
- C) r = 6,0 O (usou r = E/I ignorando V)
- D) r = 0,04 O (dividiu por 10 a mais)
- E) r = 0,40 O
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. E = 12,0 V (força eletromotriz, sem carga), I = 2,0 A (corrente fornecida) e V = 11,2 V (tensão terminal medida com carga). Queremos a resistência interna r.
- Use a relação V = E - I·r. Ela mostra que a tensão terminal cai em relação à força eletromotriz por causa da queda de tensão no interior da bateria, que vale I·r.
- Isole o termo da queda de tensão: I·r = E - V = 12,0 - 11,2 = 0,8 V.
- Divida pela corrente: r = 0,8 / 2,0 = 0,40 ohms. Resposta: alternativa E.
- Verificação. Com r = 0,40 ohms, I·r = 2,0 × 0,40 = 0,8 V, e E - 0,8 = 11,2 V, que é o valor medido.
- Por que as outras alternativas estão erradas. A (0,80 ohms) não dividiu o 0,8 V pela corrente. B (-0,40 ohms) inverteu a subtração e resistência não pode ser negativa. C (6,0 ohms) usou E/I, que não é a resistência interna, pois ignora a tensão terminal. D (0,04 ohms) cometeu erro de cálculo ao dividir por 10 a mais.
💡 Dica: Aplique a fórmula V = E - I·r para encontrar r.
Alternativa por alternativa
Calculou corretamente E - V = 0,8 V, mas parou aí e não dividiu pela corrente I = 2,0 A, esquecendo que r = (E - V)/I.
Subtraiu na ordem invertida (V - E = -0,8 V) e dividiu por 2,0, obtendo um valor negativo. Resistência interna não pode ser negativa, e o sinal veio de uma troca na subtração.
Acredita que a resistência interna é E/I, como em uma lei de Ohm aplicada à fonte inteira. Assim ignora a tensão terminal medida, que é o dado que descreve a queda interna.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a tensão, corrente e resistência, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a tensão terminal corretamente.
Fez a divisão de forma errada, deslocando a ordem de grandeza do resultado (0,8 dividido por 2 deveria dar 0,40, mas ele obteve 0,04).
Reorganizando r = (E - V)/I = (12,0 V - 11,2 V)/2,0 A = 0,8 V/2,0 A = 0,40 O.
Raio-X da questão
resistência interna da bateria
avaliacao
lei de Ohm · circuitos elétricos
Revisar a relação entre força eletromotriz, corrente e resistência interna.
O aluno pode confundir a relação entre a tensão, corrente e resistência, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a tensão terminal corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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