Física 3-130-132

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Capítulo 7128
4. Potência elétrica no resistor 
Vamos particularizar o nosso estudo de potência, usando um resistor (fig. 6). Aplicando- 
se uma ddp de potencial U aos seus terminais, ele permite a passagem de uma corrente 
elétrica de intensidade i. Essa corrente produz o Efeito Joule, o resistor se aquece e dissipa 
energia. Essa energia térmica jogada no ambiente pode ser aproveitada em muitos casos: 
chuveiro elétrico, aquecedor de ambiente, etc. Neste item vamos quantificar essa energia.
Usemos a lei de Ohm no resistor dado:
U = r · i ⇒ i = 
U
r
Por outro lado, a potência elétrica é dada por:
P = i ∙ U 1
Na equação da potência vamos substituir a tensão elétrica, fazendo:
P = i ∙ (r ∙ i) ⇒ P = R ∙ i2 2
Ainda na equação da potência, vamos substituir a intensidade da corrente, fazendo:
P = 
U
r
 · U ⇒ P = U
2
R
 3
As equações 1 , 2 e 3 são equivalentes e obviamente nos levam ao mesmo resul-
tado no cálculo da potência.
i
R
ddp = U
Figura 6.
Vamos usar um resistor de resistência 
R = 2,0 Ω e submetê-lo a uma tensão elétri-
ca U = 10 V. Queremos obter a potência do 
resistor.
Usando a Lei de Ohm, obteremos a intensi-
dade de corrente:
i = U
R
 ⇒ i = 10 V
2,0 Ω
 ⇒ i = 5,0 A
Vamos calcular a potência usando as três 
equações:
Equação 1 :
P = i ∙ U ⇒ P = 5,0 ∙ 10 ⇒ P = 50 W
Equação 2 :
P = R ∙ i2 ⇒ P = 2,0 ∙ 5,02 ⇒ P = 50 W 
Equação 3 :
P = U
2
R
 ⇒ P = 10
2
2,0
 ⇒ P = 50 W
Este exemplo foi dado apenas para mostrar 
que qualquer uma das equações nos leva ao 
mesmo resultado final. Assim, devemos sempre 
preferir aquela equação que nos leve mais rapi-
damente a tal resultado.
exemplo 1
Um chuveiro elétrico está esquentando muito pouco. O que de-
vemos fazer?
A análise começa pela potência elétrica do seu resistor. Se o 
chuveiro está esquentando muito pouco, devemos melhorar a sua 
potência. As equações 1 e 2 definem a potência em função da 
intensidade de corrente e não nos levam a lugar nenhum. Vamos 
usar a equação 3 do Exemplo 1:
P = U
2
R
 
Para aumentar a potência, poderíamos aumentar a tensão elé-
trica ou diminuir a resistência elétrica do chuveiro, ou ainda fazer as 
duas coisas (fig. 7). 
fio fase 2
fio fase 1
U = 220 V R chuveiro
Figura 7. Circuito elétrico.
Na prática, não conseguiríamos aumentar a tensão elétrica, pois 
ela está fixada em 220 V pela rede elétrica. Podemos somente dimi-
nuir o denominador, ou seja, a resistência elétrica: para isso, cortamos 
um pedacinho do resistor.
exemplo 2
Il
U
St
r
A
ç
õ
ES
: 
ZA
Pt
Energia e potência elétrica 129
exercícios de aplicação
24. A torneira elétrica da pia da cozinha da casa 
da Maria Sandra deixou de esquentar a água. 
Retirada a torneira e desmontada, foi verificado 
que o resistor estava partido. Na etiqueta metálica 
da torneira havia uma inscrição: 220 V – 4 840 W. 
Determine as especificações do novo resistor a 
ser comprado para substituir a peça danificada.
Resolução:
1o.) Cálculo da resistência elétrica do resistor:
P = 
U2
R
 ⇒ R = 
U2
P
 ⇒ R = 
(220)2
4 840
 ⇒
⇒ R = 10 Ω
2o.) Especificações do resistor:
R = 10 Ω
U = 220 V
Deve-se citar sempre a tensão a ser suportada.
veiro corretamente, mantendo a mesma potência 
original, o sr. Bhan deverá trocar o resistor por 
outro de resistência elétrica igual a:
a) 12 Ω d) 3,0 Ω
b) 24 Ω e) 6,0 Ω
c) 8,0 Ω
28. Um aquecedor elétrico possui três resistores em 
paralelo, tendo cada um deles a potência de 800 W. 
O aquecedor é ligado em uma rede elétrica de 120 V. 
Estando os três elementos em funcionamento, a 
resistência equivalente vale:
a) 3,0 Ω d) 8,0 Ω
b) 4,0 Ω e) 12 Ω
c) 6,0 Ω
25. (ITA-SP) Nas especificações de um chuveiro elé-
trico, lê-se 2 200 W – 220 V. A resistência interna 
desse chuveiro é:
a) 10 Ω d) 22 Ω
b) 12 Ω e) 15 Ω
c) 100 Ω
26. Um ferro elétrico de passar roupas tem uma eti-
queta metálica pregada no seu cabo, que contém 
a seguinte inscrição: 600 W – 120 V. Analise as 
afirmativas a seguir e responda:
I. Sob tensão de 120 V, a potência elétrica do 
ferro é 600 W.
II. A resistência elétrica do ferro vale 24 Ω.
III. Se for ligado numa rede elétrica de 110 V 
continua com a mesma potência de 600 W.
É verdadeiro apenas o que se disse em:
a) I e II d) I
b) II e III e) II
c) I, II e III
27. O sr. João Sá Bhan adquiriu inadvertidamente um 
chuveiro elétrico para funcionar em 220 V, cuja 
potência seria de 4 800 W. Instalou o chuveiro em 
sua casa e a água não esquentou, pois a sua rede 
elétrica era de 120 V. Para fazer funcionar o chu-
29. Um fio de resistência elétrica 5 Ω é submetido 
a uma ddp de 10 V. A energia elétrica dissipada 
pelo fio em 1 minuto é de:
a) 20 J d) 900 J
b) 120 J e) 1 200 J
c) 600 J
Resolução:
A potência elétrica dissipada pelo fio é dada por:
P = 
U2
R
P = 
102
5
 (W) ⇒ P = 20 W
Da definição de potência elétrica, vem:
P = 
E
el
Δt
20 = 
E
el
60 ⇒ Eel = 1 200 J
30. Aplicou-se, durante 5,0 minutos, uma tensão 
constante de 64 V ao conjunto de resistores 
conectados entre A e B. Determine a energia 
elétrica dissipada.
24 Ω
8,0 Ω
A B
Z
A
P
t
Capítulo 7130
exercícios de Reforço
31. (Fuvest-SP) Ganhei um chuveiro elétrico de 
6 050 W – 220 V. Para que esse chuveiro forneça 
a mesma potência na minha instalação de 110 V 
devo mudar a sua resistência para o seguinte 
valor, em ohms:
a) 0,5 c) 2,0 e) 8,0
b) 1,0 d) 4,0 
32. A associação de resistores, esquematizada na 
figura, é submetida a uma ddp de 36 V. 
12 Ω
6,0 Ω
8,0 Ω
A B
A potência elétrica dissipada no resistor de 
6,0 Ω é de:
a) 12 W c) 54 W e) 96 W
b) 24 W d) 60 W
33. (OBF-Brasil) Um resistor de resistência R conecta-
do a uma fonte de tensão U dissipa uma potên-
cia P
0
 = 
U2
R
. Qual deve ser o arranjo mínimo, 
utilizando apenas resistores de resistência R e 
a mesma fonte de tensão, para que a potência 
dissipada passe a ser P = 
3
2
 P
0
?
a) Dois resistores em paralelo.
b) Três resistores em paralelo.
c) Três resistores em série.
d) Dois resistores em paralelo e em série com 
outro resistor.
e) Dois resistores em série e em paralelo com 
outro resistor.
34. (Fuvest-SP) Um certo tipo de lâmpada incan-
descente comum, de potência nominal 170 W 
e tensão nominal 130 V, apresenta a relação da 
corrente (i), em função da tensão (U), indicada 
no gráfico a seguir. Suponha que duas lâmpadas 
(A e B), desse mesmo tipo, foram utilizadas, cada 
uma, durante 1 hora, sendo
A – em uma rede elétrica de 130 V;
B – em uma rede elétrica de 100 V.
Ao final desse tempo, a diferença entre o con-
sumo de energia elétrica das duas lâmpadas, em 
watt-hora (Wh), foi aproximadamente de:
a) 0 Wh 
b) 10 Wh
c) 40 Wh 
d) 50 Wh
e) 70 Wh 80 100 120 140 U (V)
i (A)
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
35. (Unifesp-SP) Os circuitos elétricos A e B esquema-
tizados utilizam quatro lâmpadas incandescentes L 
idênticas, com especificações comerciais de 100 W 
e de 110 V, e uma fonte de tensão elétrica de 
220 V. Os fios condutores que participam dos dois 
circuitos elétricos podem ser considerados ideais, 
isto é, têm suas resistências ôhmicas desprezíveis.
220 V
 
220 V
a) Qual o valor da resistência ôhmica de cada 
lâmpada e a resistência ôhmica equivalente 
de cada circuito elétrico?
b) Calcule a potência dissipada por uma lâmpada 
em cada circuito elétrico, A e B, para indicar 
o circuito no qual as lâmpadas apresentarão 
maior iluminação.
36. (ITA-SP) Com respeito ao circuito elétrico que se 
segue, podemos afirmar:
1,0 Ω
4,0 Ω
10 Ω
12 Ω
12 Ω
A D
12 V
CB
a) A resistência equivalente entre A e D é 38 Ω 
e a potência dissipada é 76 W.
b) A resistência equivalente no trecho BC é 24 Ω 
e a corrente no trecho AB é 2,0 A.
c) A corrente que circula pelo resistor de 10 Ω é 
de 2,0 A e a potência nele dissipada é 40 W.
d) A ddp no resistor de 4,0 Ω é 4,0 V e a resis-
tência equivalente entre A e D é 5,0 Ω.
e) Nenhuma das anteriores está correta.
Il
U
St
r
A
ç
õ
ES
: 
ZA
Pt