Um motor de máquina de lavar tem potência ativa média P = 500 W. Medem-se tensão eficaz V = 220 V e corrente…
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
Um motor de máquina de lavar tem potência ativa média P = 500 W. Medem-se tensão eficaz V = 220 V e corrente eficaz I = 3,2 A na linha durante o funcionamento. Calcule o fator de potência cosf do motor usando P = V·I·cosf (unidade adimensional).
- A) cosf = 4
- B) cosf = 0,5
- C) cosf = 1,2
- D) cosf = 0,25
- E) cosf = 0,71 (adimensional)
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. P = 500 W (potência ativa), V = 220 V (tensão eficaz) e I = 3,2 A (corrente eficaz). A relação é P = V·I·cosf, em que cosf é o fator de potência, uma grandeza adimensional que, para cargas passivas como um motor, fica entre 0 e 1.
- Isole o fator de potência: cosf = P / (V·I).
- Calcule o produto V·I = 220 · 3,2 = 704 VA (potência aparente).
- Calcule cosf = 500 / 704 = 0,7102... ou seja, aproximadamente 0,71.
- Conclusão: a alternativa correta é a E, cosf = 0,71, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque o valor 4 é maior que 1, impossível para um fator de potência. A alternativa B está errada porque 0,5 não corresponde à razão 500/704. A alternativa C está errada porque 1,2 é maior que 1, e o cosseno de um ângulo de defasagem não pode exceder 1. A alternativa D está errada porque 0,25 resulta de um cálculo que não respeita a razão P/(V·I).
💡 Dica: Use a fórmula P = V·I·cosf para encontrar cosf.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente inverteu ou misturou as grandezas na divisão e não verificou o resultado. Um valor de fator de potência maior que 1 deveria ter sido percebido como impossível.
O aluno provavelmente fez uma estimativa grosseira, arredondando os dados ou assumindo que o fator de potência de um motor é 'meio', sem efetuar a divisão P/(V·I) com os valores fornecidos.
Por que engana: Confundir a relação entre potência ativa, tensão e corrente, resultando em um valor de fator de potência maior que 1.
O aluno calculou um valor maior que 1 e não percebeu que o fator de potência é limitado entre 0 e 1, pois cosf é o cosseno de um ângulo de defasagem.
O aluno provavelmente errou a multiplicação de V por I ou a divisão decimal, obtendo um denominador muito maior que 704 e chegando a um valor próximo de 0,25.
Usa-se cosf = P/(V·I) = 500 W / (220 V·3,2 A) = 500/704 ˜ 0,710 ? 0,71.
Raio-X da questão
fator de potência
avaliacao
potência elétrica · cálculo de fator de potência
Revisar a relação entre potência, tensão e corrente em circuitos elétricos.
Confundir a relação entre potência ativa, tensão e corrente, resultando em um valor de fator de potência maior que 1.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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