Conceitos Fundamentais de Grandeza

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Conceitos fundamentais de grandezas elétricas 
• Tensão elétrica 
• Corrente elétrica 
• Resistência elétrica 
• Potência elétrica 
As grandezas fundamentais em eletricidade são a tensão elétrica, a corrente elétrica, a 
resistência elétrica e a potência elétrica. Essas grandezas sempre estão presentes em 
qualquer circuito elétrico e não podem ser dissociadas 
O conceito de tensão elétrica pode ser exemplificado fazendo analogia com um 
reservatório de água. 
Nessa figura, o reservatório de água encontra-
se em um ponto muito mais alto do que o ponto 
onde está o homem. 
 Quanto mais alto estiver o reservatório, maior 
será a força com a qual a água irá fluir em 
direção ao homem. 
O potencial elétrico funciona do mesmo modo. 
 O reservatório seria o ponto onde haveria a 
maior concentração de elétrons, e o ponto onde 
o homem está seria onde há menor 
concentração de elétrons. 
 
Quanto maior for essa diferença de elétrons entre os dois pontos, maior será a diferença 
de potencial (d.d.p.). 
• Tensão elétrica 
 A unidade de tensão elétrica é o volt (V) e a grandeza é representada pela letra V, em 
maiúsculo, para sinais contínuos e v, em minúsculo, para sinais alternados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 2 
Determine a tensão elétrica à qual uma carga de 1,0 mC é submetida, sabendo que sua 
energia potencial elétrica é igual a 1,0 J. 
a) 100 V 
b) 0,001 V 
c) 1000 V 
d) 0,1 V 
 
• Corrente elétrica 
A intensidade da corrente elétrica, representada pela letra ‘i’, designa a quantidade de 
carga elétrica (Q) que atravessa um condutor em determinado intervalo de tempo (Δt). 
 
No caso dos metais condutores, nos quais a condução é realizada pela movimentação de 
elétrons, podemos calcular a corrente elétrica em função do número de elétrons que 
atravessam-nos a cada segundo. 
 Para isso, é necessário lembrar da quantização da carga elétrica, essa propriedade da 
matéria informa que a quantidade de carga total armazenada em um corpo é dada por um 
múltiplo inteiro da carga fundamental (e = 1,6.10-19 C) presente nos prótons e nos 
elétrons. 
 
Exercício 1 
Pela secção de um condutor de eletricidade passam 15 Coulomb (C) a cada 
minuto. Qual a intensidade da corrente elétrica, em ampères (A), desse condutor? 
 
 
 
Exercício 2 
(Adaptada) Um exemplo de desenvolvimento tecnológico, com vistas a recargas rápidas, 
é o protótipo de uma bateria de íon-lítio, com estrutura tridimensional. Considere que 
uma bateria, inicialmente descarregada, é carregada com uma corrente média de 3,2 A até 
atingir sua carga máxima de Q = 0,8 Ah. O tempo gasto para carregar a bateria é de: 
a) 240 minutos 
b) 90 minutos 
c) 15 minutos 
d) 4 minutos 
e) 5 minutos 
Exercício 3 
 (Fuvest - 2010) Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica 
total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs. Em tempestades, raios de 
cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica 
desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da carga elétrica total da 
Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000 A e com duração de 0,5 s? 
a) 1/2 
b) 1/3 
c) 1/4 
d) 1/10 
e) 1/20 
 
 
 
 
 
 
• Resistência elétrica 
Resistência Elétrica (R ou r) é a capacidade de um condutor se opor e dificultar a 
passagem da corrente elétrica. Isto é conseguido por resistores que transformam a 
energia elétrica em energia térmica. 
 
Resistores 
Os resistores são dispositivos eletrônicos que, limitando a intensidade, conseguem resistir 
à corrente elétrica. Assim, ela pode transformar energia elétrica em energia térmica, 
fenômeno que recebe o nome de efeito joule. 
 
Exercício 1 
Uma resistência elétrica de 20 Ω é percorrida por uma corrente elétrica de 2 mA. Nesse 
caso, a tensão elétrica sobre os terminais dessa resistência é igual a: 
a) 20 mV 
b) 40 mV 
c) 50 mV 
d) 15 mV" 
 
 
 
• Potência elétrica 
Potência elétrica é definida como a rapidez com que um trabalho é realizado. Ou seja, é 
a medida do trabalho realizado por uma unidade de tempo. 
A unidade de potência no sistema internacional de medidas é o watt (W), em homenagem 
ao matemático e engenheiro James Watts que aprimorou a máquina à vapor. 
No caso dos equipamentos elétricos, a potência indica a quantidade de energia elétrica 
que foi transformada em outro tipo de energia por unidade de tempo. 
Por exemplo, uma lâmpada incandescente que em 1 segundo transforma 100 joule de 
energia elétrica em energia térmica e luminosa terá uma potência elétrica de 100 W. 
Para calcular a potência elétrica utilizamos a seguinte fórmula: 
P = U . i 
Sendo, 
 
 
Exercício 1 
Um resistor ôhmico possui potência de 200 W e é atravessado por uma corrente de 10 
A. Qual é a tensão elétrica desse resistor? 
 
 
 
Exercício 2 
 (Urca) Uma lâmpada possui a seguinte inscrição: 10 W e 2 V. Os valores da resistência 
elétrica dessa lâmpada e da corrente elétrica são, respectivamente, iguais a: 
A) 0,4 Ω e 5 A. 
B) 12 Ω e 1 A. 
C) 0,5 Ω e 5 A. 
D) 5 Ω e 3 A. 
E) 2 Ω e 4 A. 
 
 
Exercício 3 
Uma resistência elétrica de 2000 Ω é percorrida por uma corrente elétrica de 50 mA. Qual 
é o valor da tensão elétrica nos terminais dessa resistência? 
A) 50 V 
B) 2000 V 
C) 100 V 
D) 1000 V 
E) 20 V 
(Enem - 2018) Alguns peixes, como o poraquê, a enguia-elétrica da Amazônia, podem 
produzir uma corrente elétrica quando se encontram em perigo. Um poraquê de 1 metro 
de comprimento, em perigo, produz uma corrente em torno de 2 ampères e uma 
voltagem de 600 volts. 
O quadro apresenta a potência aproximada de equipamentos elétricos. 
 
O equipamento elétrico que tem potência similar àquela produzida por esse peixe em 
perigo é o 
a) Exaustor. 
b) Computador. 
c) Aspirador de pó. 
d) Churrasqueira elétrica. 
e) Secadora de roupas. 
Um resistor ôhmico possui potência de 200 W e é atravessado por uma corrente de 10 
A. Qual é a tensão elétrica desse resistor? 
 
 
 
 (Urca) Uma lâmpada possui a seguinte inscrição: 10 W e 2 V. Os valores da resistência 
elétrica dessa lâmpada e da corrente elétrica são, respectivamente, iguais a: 
A) 0,4 Ω e 5 A. 
B) 12 Ω e 1 A. 
C) 0,5 Ω e 5 A. 
D) 5 Ω e 3 A. 
E) 2 Ω e 4 A. 
Uma resistência elétrica de 2000 Ω é percorrida por uma corrente elétrica de 50 mA. Qual 
é o valor da tensão elétrica nos terminais dessa resistência? 
A) 50 V 
B) 2000 V 
C) 100 V 
D) 1000 V 
E) 20 V 
Cálculo da Energia Elétrica 
Quando um equipamento elétrico fica em funcionamento durante um determinado 
intervalo de tempo, podemos calcular a energia elétrica que foi consumida. 
Para fazer esse cálculo, basta multiplicar a potência do equipamento pelo tempo de 
funcionamento, assim a energia elétrica é encontrada usando-se a fórmula: 
Eel = P. Δt 
Sendo, 
Eel: energia elétrica (J) 
P: potência (W) 
Δt: intervalo de tempo (s) 
No cotidiano, é muito comum o valor da energia elétrica ser expresso em kWh. Neste 
caso, para transformar de Joule para kWh, podemos usar a seguinte relação: 
1 kWh = 3 600 000 J 
 
 
 
 
 
Exemplo 
Qual o consumo mensal de energia elétrica de um chuveiro, sendo sua potência de 5000 
watts e o tempo diário de utilização 30 minutos? 
 
 
 
Um aquecedor elétrico apresenta uma potência de 3000 W. Qual o custo mensal 
deste aquecedor ao ficar ligado durante 3 horas todos os dias? Considere que 1 
kWh custa R$ 0,40. 
 
Uma lâmpada incandescente de 60 W permanece ligada 8h por dia. O consumo 
de energia elétrica dessa lâmpada, ao final de um mês, é igual a: 
a) 6,0 kWh 
b) 14,4 kWh 
c) 12,0 kWh 
d) 480,0 kWh 
e) 7,5 kWh. 
 Um chuveiro de 2400 W que funciona 4 h por dia durante 30 dias consome a 
energia elétrica, em quilowatt-hora, de: 
a) 288 kWh 
b) 320 kWh 
c) 18 000 kWh 
d) 288 000 kWh 
e) 0,32 kWh 
 
 (UFMG) A conta de luz referente a um período de 30 dias apresentada pela 
companhiade energia elétrica a uma residência de cinco pessoas indicou um 
consumo de 300 kWh. A potência média utilizada por pessoa, nesse período, foi 
de: 
a) 6 W 
b) 13 W 
c) 60 W 
d) 83 W 
e) 100 W 
A unidade kWh corresponde a uma unidade de energia. Dessa forma, 1 kWh é o 
equivalente energético a: 
a) 1000 C 
b) 3,6.103 A 
c) 3,6.106 J 
d) 1 J 
e) 1000 cal