Questões sobre potência elétrica no Enem

Um dos temas recorrentes nas provas de Ciências da Natureza e suas Tecnologias no Enem é a potência elétrica. Por isso, o Super Vestibular traz hoje algumas dicas para ajudar na resolução das possíveis questões sobre esse tema que podem cair no exame deste ano.

De acordo com o edital, a abordagem de potência elétrica no Enem envolverá a relação entre essa grandeza física e outras grandezas elétricas, bem como a sua influência no consumo de eletricidade. Portanto, para resolver as questões sobre potência elétrica no Enem, você precisa saber:

1. A definição de potência elétrica e sua relação com outros conceitos, como tensão, corrente e resistência elétrica;

2. Interpretação de tabelas e gráficos apresentados em manuais de aparelhos elétricos;

3. As equações matemáticas utilizadas para calcular a potência elétrica de acordo com os dados oferecidos pelas questões. Você pode conhecer essas equações através dos seguintes textos:

4. Potência média da corrente elétrica;

5. Consumo de energia elétrica;

6. Potência em resistores.

Uma característica do Enem é adotar sempre questões que envolvem o cotidiano. Nas provas anteriores, as questões sobre potência elétrica focaram nas tabelas com dados da utilização da energia dos aparelhos elétricos. Veja os exemplos a seguir:

Questão 59 – caderno amarelo – Enem 2011

Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível e a área da seção transversal dos condutores utilizados.

Manual do chuveiro elétrico com suas especificações técnicas

Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para uma correta instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir amperagem 40% menor.

Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4.400 W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, R_A e R_B, que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores é mais próxima de:

a) 0,3

b) 0,6

c) 0,8.

d) 1,7

e) 3,0.

Resolução

Dados

V_A = 127 V
V_B = 220 V

A potência elétrica dos dois chuveiros pode ser obtida pelas equações:

O enunciado da questão afirma que as potências dissipadas pelos dois chuveiros são iguais, então, podemos escrever que:

Ou:

Substituindo os dados, temos:

Manipulando algebricamente as equações acima, podemos obter a expressão para encontrar a razão entre as duas resistências, observe:

Efetuando os cálculos, obtemos o resultado:

Alternativa A

Questão 70 – Enem 2010 – Caderno amarelo

Observe a tabela seguinte. Ela traz especificações técnicas constantes no manual de instruções fornecido pelo fabricante de uma torneira elétrica.

Tabela com as especificações técnicas da torneira elétrica

Considerando que o modelo de maior potência da versão 220 V da torneira suprema foi inadvertidamente conectada a uma rede com tensão nominal de 127 V e que o aparelho está configurado para trabalhar em sua máxima potência, qual o valor aproximado da potência ao ligar a torneira?

A)1.830 W

B) 2.800 W

C) 3.200 W

D)4.030 W

E) 5.500 W

Resolução

Quando a tensão elétrica é 220 V, a torneira apresenta potência de 5.500 W, que é o valor máximo que pode ser obtido. Com esses dados, podemos obter a resistência elétrica da torneira com a expressão:

Sendo U = 220 V e P = 5.500 W, temos que

R = 8,8 Ω

Ligando a torneira em uma tensão de 127 V, a potência elétrica será

P' = 1.830 W

Alternativa A

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Bons estudos!