Eletricidade (Eletrodinâmica, Circuitos Elétricos e Potência) no ENEM

Questão 1

Em uma oficina de educação sobre uso seguro da eletricidade, um instrutor mostra à comunidade como a Lei de Ohm relaciona três grandezas elétricas de um aparelho. Essa lei estabelece que a tensão elétrica U sobre um resistor é o produto entre a sua resistência R e a corrente elétrica i que o atravessa, ou seja, U = R · i, com a tensão medida em volts, a resistência em ohms e a corrente em ampères. Para ilustrar, ele analisa a resistência interna de um chuveiro de baixa potência usado em uma residência, na qual a resistência vale 22 ohms e é percorrida por uma corrente de 10 ampères enquanto a água é aquecida. Com base nessa relação e nos valores medidos durante a demonstração para a população, qual é a tensão elétrica aplicada sobre essa resistência?

Gabarito: D. A Lei de Ohm é a base da eletrodinâmica e liga tensão, resistência e corrente pela relação U = R·i. Conhecer a tensão de operação de um aparelho ajuda a entender por que ele deve ser ligado na rede correta e a evitar danos e riscos elétricos no dia a dia.

Questão 2

Em uma pesquisa sobre conforto térmico e eficiência energética em residências populares, técnicos de uma agência de habitação registram o consumo elétrico de aparelhos domésticos frequentemente ligados durante os meses quentes do ano. Para cada equipamento, eles anotam a tensão de alimentação e a corrente medida durante o funcionamento e, a partir desses dados, calculam a potência elétrica consumida usando a relação P = U · i, em que P é a potência em watts, U é a tensão em volts e i é a corrente em ampères. Em uma das residências visitadas, o ventilador de teto está ligado à rede elétrica de 220 volts e o medidor registra uma corrente de 0,5 ampère circulando pelo aparelho enquanto ele funciona em velocidade máxima. Levando em conta essa relação entre potência, tensão e corrente, e os valores obtidos pelo equipamento de medição durante a visita técnica, qual é a potência elétrica consumida por esse ventilador de teto?

Gabarito: B. A potência elétrica (P = U·i) mede a taxa com que um aparelho transforma energia elétrica em outras formas — movimento, calor ou luz. Aparelhos de baixa potência, como ventiladores de teto em torno de 100 W a 150 W, consomem bem menos que aparelhos de climatização, sendo uma alternativa econômica para amenizar o calor nos meses quentes.

Questão 3

Em uma campanha de sustentabilidade sobre economia de energia, técnicos comparam o consumo de diferentes lâmpadas para orientar a população a escolher modelos mais eficientes. Eles explicam que a potência elétrica de um aparelho é a rapidez com que ele consome energia e pode ser obtida pelo produto entre a tensão U a que está submetido e a corrente i que o percorre, ou seja, P = U · i, com a potência expressa em watts, a tensão em volts e a corrente em ampères. Para demonstrar, analisam uma lâmpada de LED ligada na tomada residencial sob tensão de 120 volts, que é atravessada por uma corrente de apenas 0,1 ampère durante o funcionamento. Considerando essa relação e os valores medidos no ensaio dessa nova tecnologia de iluminação, qual é a potência elétrica dissipada por essa lâmpada de LED?

Gabarito: B. A potência elétrica (P = U·i) indica quanta energia um aparelho consome por segundo, medida em watts. Lâmpadas de LED iluminam com potência muito menor que as antigas incandescentes, o que reduz o consumo e favorece a sustentabilidade e a economia na conta de luz.