Energia Elétrica e
Potencia Elétrica
consumida
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Corrente elétrica
(Amperagem)
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Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada
incandescente e uma chave interruptora. Ao se ligar a chave, a
lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz.
Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um
desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e
à rapidez com que a lâmpada começa a brilhar. Essa explicação está
em desacordo com o modelo clássico de corrente.
De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender
quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que e
a) o fluido elétrico se desloca no circuito.
b) as cargas negativas móveis atravessam o circuito
c) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada.
d) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito.
e) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da
lâmpada.
24% acertaram
76% erraram
X
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Produção de
Energia Elétrica
(Usina de
Eletricidade)
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Potência
Elétrica
Consumida
(Watt)
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Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se
o aquecimento em 10°C de amostras de diferentes substâncias, cada uma
com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste,
cada forno operou a potência máxima. O forno mais eficiente foi aquele que
a) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos tempo.
b) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo.
c) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais lentamente.
d) forneceu a maior quantidade de energia às amostras.
e) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo.
70% acertaram
30% erraram
X
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A evolução da luz: as lâmpadas LED já substituem com grandes vantagens a velha invenção de Thomas Edison
A tecnologia do LED é bem diferente da das lâmpadas incandescentes e fluorescentes. A lâmpada LED é fabricada
com material semicondutor que, semelhante ao usado nos chips de computador, quando percorrido por uma
corrente elétrica, emite luz. O resultado é uma peça muito menor, que consome menos energia e tem uma
durabilidade maior. Enquanto uma lâmpada comum tem vida útil de 1.000 horas e uma fluorescente, de 10.000
horas, a LED rende entre 20.000 e 100.000 horas de uso ininterrupto.
Há um problema, contudo: a lâmpada LED ainda custa mais caro, apesar de seu preço cair pela metade a cada dois
anos. Essa tecnologia não está se tornando apenas mais barata. Está também mais eficiente, iluminando mais
com a mesma quantidade de energia.
Uma lâmpada incandescente converte em luz apenas 5% da energia elétrica que consome. As lâmpadas LED
convertem até 40%. Essa diminuição no desperdício de energia traz benefícios evidentes ao meio ambiente.
A evolução da luz. Energia. In: Veja, 19 dez. 2007. Disponível em: http://veja.abril.com.br/191207/p_118.shtml.
Uma lâmpada LED que ofereça a mesma luminosidade que uma lâmpada incandescente de 100 W deverá ter uma
potência mínima de
a) 12,5 W.
b) 25 W.
c) 40 W.
d) 60 W.
e) 80 W.
26% acertaram
74% erraram
X
SOLUÇÃO:
O rendimento da lâmpada incandescente é 5% de uma potência de 100 W,
então a potência útil será
Pu = 5%.100 =
5
100
. 100 = 5 W.
O rendimento da lâmpada de LED é de 40% de uma potência P (?), porém
para que a lâmpada de LED tenha a mesma luminosidade da lâmpada
incandescente sua potência útil deverá ser a mesma de 5 W, dessa forma,
Pu = 40%.P
5 =
40
100
. P
50 = 4. P ⟶ 𝑃 =
50
4
= 12,5 W
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Potência Elétrica e
Resistência Elétrica
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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.
30% certaram
70% erraram
X
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, RA e RB que justifica a
diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais
próxima de:
a) 0.8
b) 0.3
c) 3.0
d) 1.7
e) 0.6
SOLUÇÃO:
Como é uma questão de Potência Elétrica (P) que relaciona Resistência
Elétrica (R) e ddp (U), temos que usar a equação P =
𝑈2
𝑅
, então PA = PB para
4.400 W, logo,
𝑈 𝐴
2
𝑅 𝐴
=
𝑈 𝐵
2
𝑅 𝐵
→
𝑅 𝐴
𝑅 𝐵
=
𝑈 𝐴
2
𝑈 𝐵
2 ∴
𝑅 𝐴
𝑅 𝐵
=
1272
2202=
16129
48400
=
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Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são
constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por
uma corrente elétrica igual ou maior do que aquele que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série
de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados.
29% acertaram
71% erraram
X
Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de
potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados
separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um
mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em
paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-
se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor
de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o
a) preto.
b) amarelo.
c) vermelho.
d) azul.
e) laranja.
SOLUÇÃO:
Como é uma questão de Potência Elétrica (P) que relaciona Corrente Elétrica
(i) e ddp, temos que usar a equação P = i.U, então i =
𝑃
𝑈
para cada lâmpada,
logo,
i=
55
36
 1,52 𝐴 → Como são duas lâmpadas em paralelo, temos que
a corrente total é duas vezes a corrente em cada lâmpada, então
itotal = 3,04 A, como não existe o menor valor é 5 A.
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A instalação elétrica de uma casa envolve várias etapas, desde a alocação dos dispositivos, instrumentos e aparelhos elétricos, até a
escolha dos materiais que a compõem, passando pelo dimensionamento da potência requerida, da fiação necessária, dos eletrodutos*,
entre outras. Para cada aparelho elétrico existe um valor de potência associado. Valores típicos de potências para alguns aparelhos
elétricos são apresentados no quadro seguinte:
33% acertaram
67% erraram
X
A escolha das lâmpadas é essencial para obtenção de uma boa iluminação. A potência da
lâmpada deverá estar de acordo com o tamanho do cômodo a ser iluminado. O quadro a
seguir mostra a relação entre as áreas dos cômodos (em m2) e as potências das lâmpadas
(em W), e foi utilizado como referência para o primeiro pavimento de uma residência.
Obs.: Para efeitos dos cálculos das áreas, as paredes são
Desconsideradas. Considerando a planta baixa fornecida, com todos os
aparelhos em funcionamento, a potência total, em watts, será de
a) 4.070.
b) 4.470.
c) 4.320.
d) 4270.
e) 4.390.
SOLUÇÃO:
Devemos calcular o valor das áreas de cada compartimento, basta para isso
multiplicar o comprimento pela largura.
Cozinha: 3x2,1 = 6,3 m2 → P = 100 W;
Banheiro: 1,5x2,1 = 3,15 m2 → P = 60 W;
Sala: 2,8x3 = 8,4 m2 → P = 100 W;
Corredor: 1,5x0,9 = 1,35 m2 → P = 60 W;
Somando todas as potências, temos
Cozinha: 100 W
Banheiro: 60 W
Sala: 100 W
Corredor: 60 W
Ap. de Som: 120 W
Chuv. Elét.: 3000 W
Ferro Elét.: 500 W
Televisor: 200 W
Geladeira: 200 W
Rádio: 50 W_______
Ptotal = 4390 W
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Dica Final!!!! Energia
Elétrica
Consumida
(KWh)
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Você
ENEM
Versus
24 e 25/10
Às 12h
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Revisão ENEM-FÍSICA

  • 1.
    Energia Elétrica e PotenciaElétrica consumida
  • 2.
  • 3.
    Powerpoint Templates Um circuitoem série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave interruptora. Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa a brilhar. Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente. De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que e a) o fluido elétrico se desloca no circuito. b) as cargas negativas móveis atravessam o circuito c) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada. d) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito. e) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lâmpada. 24% acertaram 76% erraram X
  • 4.
    Powerpoint Templates Produção de EnergiaElétrica (Usina de Eletricidade)
  • 5.
  • 6.
    Powerpoint Templates Com oobjetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10°C de amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou a potência máxima. O forno mais eficiente foi aquele que a) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos tempo. b) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo. c) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais lentamente. d) forneceu a maior quantidade de energia às amostras. e) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo. 70% acertaram 30% erraram X
  • 7.
    Powerpoint Templates A evoluçãoda luz: as lâmpadas LED já substituem com grandes vantagens a velha invenção de Thomas Edison A tecnologia do LED é bem diferente da das lâmpadas incandescentes e fluorescentes. A lâmpada LED é fabricada com material semicondutor que, semelhante ao usado nos chips de computador, quando percorrido por uma corrente elétrica, emite luz. O resultado é uma peça muito menor, que consome menos energia e tem uma durabilidade maior. Enquanto uma lâmpada comum tem vida útil de 1.000 horas e uma fluorescente, de 10.000 horas, a LED rende entre 20.000 e 100.000 horas de uso ininterrupto. Há um problema, contudo: a lâmpada LED ainda custa mais caro, apesar de seu preço cair pela metade a cada dois anos. Essa tecnologia não está se tornando apenas mais barata. Está também mais eficiente, iluminando mais com a mesma quantidade de energia. Uma lâmpada incandescente converte em luz apenas 5% da energia elétrica que consome. As lâmpadas LED convertem até 40%. Essa diminuição no desperdício de energia traz benefícios evidentes ao meio ambiente. A evolução da luz. Energia. In: Veja, 19 dez. 2007. Disponível em: http://veja.abril.com.br/191207/p_118.shtml. Uma lâmpada LED que ofereça a mesma luminosidade que uma lâmpada incandescente de 100 W deverá ter uma potência mínima de a) 12,5 W. b) 25 W. c) 40 W. d) 60 W. e) 80 W. 26% acertaram 74% erraram X SOLUÇÃO: O rendimento da lâmpada incandescente é 5% de uma potência de 100 W, então a potência útil será Pu = 5%.100 = 5 100 . 100 = 5 W. O rendimento da lâmpada de LED é de 40% de uma potência P (?), porém para que a lâmpada de LED tenha a mesma luminosidade da lâmpada incandescente sua potência útil deverá ser a mesma de 5 W, dessa forma, Pu = 40%.P 5 = 40 100 . P 50 = 4. P ⟶ 𝑃 = 50 4 = 12,5 W
  • 8.
  • 9.
    Powerpoint Templates Em ummanual 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. 30% certaram 70% erraram X 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, RA e RB que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de: a) 0.8 b) 0.3 c) 3.0 d) 1.7 e) 0.6 SOLUÇÃO: Como é uma questão de Potência Elétrica (P) que relaciona Resistência Elétrica (R) e ddp (U), temos que usar a equação P = 𝑈2 𝑅 , então PA = PB para 4.400 W, logo, 𝑈 𝐴 2 𝑅 𝐴 = 𝑈 𝐵 2 𝑅 𝐵 → 𝑅 𝐴 𝑅 𝐵 = 𝑈 𝐴 2 𝑈 𝐵 2 ∴ 𝑅 𝐴 𝑅 𝐵 = 1272 2202= 16129 48400 =
  • 10.
    Powerpoint Templates Todo carropossui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquele que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados. 29% acertaram 71% erraram X Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo- se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o a) preto. b) amarelo. c) vermelho. d) azul. e) laranja. SOLUÇÃO: Como é uma questão de Potência Elétrica (P) que relaciona Corrente Elétrica (i) e ddp, temos que usar a equação P = i.U, então i = 𝑃 𝑈 para cada lâmpada, logo, i= 55 36  1,52 𝐴 → Como são duas lâmpadas em paralelo, temos que a corrente total é duas vezes a corrente em cada lâmpada, então itotal = 3,04 A, como não existe o menor valor é 5 A.
  • 11.
    Powerpoint Templates A instalaçãoelétrica de uma casa envolve várias etapas, desde a alocação dos dispositivos, instrumentos e aparelhos elétricos, até a escolha dos materiais que a compõem, passando pelo dimensionamento da potência requerida, da fiação necessária, dos eletrodutos*, entre outras. Para cada aparelho elétrico existe um valor de potência associado. Valores típicos de potências para alguns aparelhos elétricos são apresentados no quadro seguinte: 33% acertaram 67% erraram X A escolha das lâmpadas é essencial para obtenção de uma boa iluminação. A potência da lâmpada deverá estar de acordo com o tamanho do cômodo a ser iluminado. O quadro a seguir mostra a relação entre as áreas dos cômodos (em m2) e as potências das lâmpadas (em W), e foi utilizado como referência para o primeiro pavimento de uma residência. Obs.: Para efeitos dos cálculos das áreas, as paredes são Desconsideradas. Considerando a planta baixa fornecida, com todos os aparelhos em funcionamento, a potência total, em watts, será de a) 4.070. b) 4.470. c) 4.320. d) 4270. e) 4.390. SOLUÇÃO: Devemos calcular o valor das áreas de cada compartimento, basta para isso multiplicar o comprimento pela largura. Cozinha: 3x2,1 = 6,3 m2 → P = 100 W; Banheiro: 1,5x2,1 = 3,15 m2 → P = 60 W; Sala: 2,8x3 = 8,4 m2 → P = 100 W; Corredor: 1,5x0,9 = 1,35 m2 → P = 60 W; Somando todas as potências, temos Cozinha: 100 W Banheiro: 60 W Sala: 100 W Corredor: 60 W Ap. de Som: 120 W Chuv. Elét.: 3000 W Ferro Elét.: 500 W Televisor: 200 W Geladeira: 200 W Rádio: 50 W_______ Ptotal = 4390 W
  • 12.
    Powerpoint Templates Dica Final!!!!Energia Elétrica Consumida (KWh)
  • 13.
  • 14.