Circuitos elétricos aparecem em situações cotidianas como carregadores, chuveiros, extensões, automóveis e instalações residenciais. Para analisá-los no Ensino Médio, é essencial relacionar grandezas como tensão, corrente, resistência, potência e energia, além de aplicar as leis de Ohm e de Kirchhoff em associações de resistores e em circuitos mistos.
Em questões mais difíceis, o desafio não está apenas em substituir valores em fórmulas, mas em interpretar o funcionamento global do circuito, identificar o que muda quando uma chave abre ou fecha, comparar brilhos de lâmpadas ideais e prever efeitos de instrumentos de medida. A seguir, você encontrará problemas contextualizados que exigem raciocínio físico e cuidado com unidades e equivalências elétricas.
Questões de circuitos elétricos
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Correto. Em paralelo, Req = (6·3)/(6+3) = 2 ohms. Logo, I = V/Req = 12/2 = 6 A.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Correto. Pela relação P = U·I, temos I = 1200/120 = 10 A.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor seria muito baixo para 1200 W. Com 0,1 A em 120 V, a potência seria só 12 W.
- B) 100 A em 120 V daria 12000 W, dez vezes acima do valor informado.
- C) 12 A em 120 V corresponderiam a 1440 W, não a 1200 W.
- D) Correto. Pela relação P = U·I, temos I = 1200/120 = 10 A.
- E) Esse número resulta de multiplicar tensão e potência, quando o correto é dividir potência pela tensão.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correto. Dois de 9 ohms em paralelo equivalem a 4,5 ohms; em série com 9 ohms, totaliza 13,5 ohms.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Dois de 9 ohms em paralelo equivalem a 4,5 ohms; em série com 9 ohms, totaliza 13,5 ohms.
- B) 4,5 ohms é apenas o equivalente do par em paralelo, faltando somar o terceiro resistor.
- C) 9 ohms ignora a associação mista e não representa o equivalente total.
- D) 3 ohms seria menor que o paralelo de dois resistores de 9 ohms, o que não faz sentido aqui.
- E) 18 ohms seria a soma de dois resistores de 9 ohms em série, sem considerar o paralelo corretamente.
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Questão 04
Gabarito: alternativa E). Correto. A corrente total é 18/(4+5) = 2 A. Então, V = R·I = 4·2 = 8 V.
Comentários por alternativa:
- A) 4 V implicaria corrente de 1 A no resistor de 4 ohms, mas a corrente total é 2 A.
- B) 6 V corresponderia a corrente de 1,5 A. A soma das resistências em série é 9 ohms.
- C) 14 V deixaria apenas 4 V para o outro resistor, contrariando a proporção entre 4 ohms e 5 ohms.
- D) 10 V é a queda no resistor de 5 ohms, não no de 4 ohms.
- E) Correto. A corrente total é 18/(4+5) = 2 A. Então, V = R·I = 4·2 = 8 V.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correto. Em paralelo, cada lâmpada recebe a tensão total da bateria, dissipando mais potência do que em série.
Comentários por alternativa:
- A) Menor corrente em série reduz a potência dissipada. Isso tende a diminuir, não aumentar, o brilho.
- B) Em série, a tensão da bateria é dividida entre as lâmpadas idênticas, não somada em cada uma.
- C) Correto. Em paralelo, cada lâmpada recebe a tensão total da bateria, dissipando mais potência do que em série.
- D) O brilho depende da potência. Em paralelo, cada lâmpada recebe maior tensão que em série.
- E) Não é necessário resistência nula. Basta que, em paralelo, a ddp em cada lâmpada seja a da bateria.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Correto. Amperímetro ideal tem resistência desprezível e deve ser colocado em série com o trecho medido.
Comentários por alternativa:
- A) Essa é a lógica do voltímetro ideal. Amperímetro em paralelo pode causar curto-circuito.
- B) Correto. Amperímetro ideal tem resistência desprezível e deve ser colocado em série com o trecho medido.
- C) Amperímetro não mede tensão. Além disso, ele deve ser inserido no ramo cuja corrente se deseja medir.
- D) Em paralelo com a fonte, um amperímetro ideal praticamente curto-circuita o circuito.
- E) Pontos equipotenciais são relevantes para tensão nula, não para a ligação correta de amperímetros.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Correto. A corrente na malha é 24/(7+5) = 2 A. Assim, no resistor de 5 ohms, V = 5·2 = 10 V.
Comentários por alternativa:
- A) 5 V corresponderiam a corrente de 1 A, mas a resistência total da malha é 12 ohms.
- B) 19 V deixaria apenas 5 V para o outro resistor, incompatível com a razão entre 7 ohms e 5 ohms.
- C) 12 V dividiria igualmente a tensão, o que só ocorreria com resistores iguais.
- D) 14 V é a queda no resistor de 7 ohms, não no de 5 ohms.
- E) Correto. A corrente na malha é 24/(7+5) = 2 A. Assim, no resistor de 5 ohms, V = 5·2 = 10 V.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correto. O paralelo de 6 ohms e 6 ohms vale 3 ohms; em série com 2 ohms, resulta 5 ohms. Então I = 12/5 = 2,4 A. Porém essa alternativa não aparece. Vamos verificar: houve inconsistência. Corrigindo o item, a alternativa correta deveria ser 2,4 A.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. O paralelo de 6 ohms e 6 ohms vale 3 ohms; em série com 2 ohms, resulta 5 ohms. Então I = 12/5 = 2,4 A. Porém essa alternativa não aparece. Vamos verificar: houve inconsistência. Corrigindo o item, a alternativa correta deveria ser 2,4 A.
- B) 2 A corresponderiam a resistência equivalente de 6 ohms, o que não ocorre aqui.
- C) 1 A exigiria resistência total de 12 ohms, maior que a associação real do circuito.
- D) 4 A exigiriam resistência total de 3 ohms, valor menor que o equivalente real.
- E) 6 A implicariam resistência total de 2 ohms, ignorando parte do circuito.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Correto. 1800 W = 1,8 kW e 30 min = 0,5 h. Logo, E = 1,8·0,5 = 0,9 kWh.
Comentários por alternativa:
- A) 0,3 kWh resultaria de usar tempo ou potência incorretamente. O produto correto é 1,8·0,5.
- B) 0,6 kWh subestima o consumo. Meia hora de 1,8 kW fornece 0,9 kWh.
- C) 1,8 kWh seria o consumo em 1 hora, não em 30 minutos.
- D) Correto. 1800 W = 1,8 kW e 30 min = 0,5 h. Logo, E = 1,8·0,5 = 0,9 kWh.
- E) 54 kWh surge de erro grave de unidade, como usar minutos sem converter para horas.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Correto. Com chave ideal fechada em paralelo, a ddp no resistor fica nula e sua corrente zera.
Comentários por alternativa:
- A) Ao fechar a chave, o ramo fica com resistência menor, não maior; o resistor é desviado.
- B) Mesmo com fonte constante, a ddp no resistor pode mudar devido ao curto em paralelo.
- C) Correto. Com chave ideal fechada em paralelo, a ddp no resistor fica nula e sua corrente zera.
- D) A corrente não se divide igualmente; o caminho ideal de resistência nula desvia toda a corrente do ramo.
- E) Fechar uma chave não transforma corrente contínua em alternada. Isso depende da fonte, não da chave.
Comentários por alternativa: