Receptores elétricos – Aula de revisão para Física Enem

É considerado um receptor elétrico todo o aparelho que recebe energia elétrica e a converte em alguma outra fonte de energia que não seja calor. Aparelhos como liquidificador, computador, britadeira são exemplos de receptores.

Força eletromotriz

Os receptores consomem energia elétrica, para realizar um certo tipo de trabalho (τ). A razão entre o trabalho realizado e a quantidade de carga elétrica consumida pelo receptor é definido como a força eletromotriz do receptor (ε’).

Equação geral dos receptores

Todo receptor possui resistência interna, fazendo com que a tensão elétrica total consumida por um receptor se eleve. Desta forma, temos que a sua tensão total é a soma entre a sua força eletromotriz com a tensão consumida por sua resistência interna:

Curva característica de um receptor

A equação do receptor pode ser vista como uma equação do 1º grau, onde a tensão U varia de acordo com a corrente elétrica i. Com isso, podemos construir o gráfico característico dos receptores.

Do gráfico, podemos encontrar a força eletromotriz, que é o ponto onde a reta intercepta o eixo vertical da tensão U. Observamos também que, quanto maior a corrente elétrica que percorre o receptor, maior a tensão nos terminais do receptor.

Potência em um receptor

A potência elétrica total (P_t) consumida por um gerador é a soma das potências útil (P_u) e dissipada (P_d).

P_t = P_u + P_d

A potência total está relacionada com a tensão total consumida pelo receptor, portanto, podemos calcular:

P_t = U . i

A potência útil é aquela consumida pelo aparelho para a realização do trabalho específico para o qual o trabalho é feito, portanto está relacionada à força eletromotriz do receptor:

A potência dissipada pelo receptor está relacionada à sua resistência interna, pois é esta que faz o receptor perder parte da sua energia total disponível para realização de trabalho.

Pd = r. i²

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Desafios

Questão 1

Um liquidificador de força eletromotriz igual a 110 V é ligado a uma tomada de 120 V. Sabendo que a potência dissipada pelo liquidificador é 100 W, pode-se afirmar que sua resistência interna é:

a) 5 Ω

b) 1 Ω

c) 150 Ω

d) 10 Ω

e) 2 Ω

Dica 1 – Um gerador elétrico é um dispositivo capaz de produzir energia a um circuito. Saiba como calcular sua Potência e Rendimento em mais esta aula de Física Enem – https://fuvestibular.com.br/geradores-eletricos-fisica-enem/

Questão 2

(MACKENZIE-SP) A diferença de potencial nos terminais de um receptor varia com a corrente conforme o gráfico abaixo.

A força eletromotriz e a resistência interna desse receptor são, respectivamente:

a) 25Ve 50 Ω

b) 22V e 2,0 Ω

c) 20V e 1,0 Ω

d) 12,5V e 2,5 Ω

e) 11V e 1,0 Ω

Dica 2 –  Estude sobre Potência e energia elétrica em mais esta aula de revisão para a prova de Física Enem. Preparado para o Exame Nacional do Ensino Médio? – https://fuvestibular.com.br/potencia-e-energia-eletrica-fisica-enem/

Questão 3

(AFA) Um gerador fornece a um motor uma ddp de 440V. O motor tem resistência interna de 25 Ω e é percorrido por uma corrente elétrica de 400 mA. A força eletromotriz do motor, em volts, é igual a:

a) 375

b) 400

c) 415

d) 430

e) 220

Dica 3 – Entenda a diferença entre a ligação em série e a ligação em paralelo em mais esta aula de Física Enem sobre Associação de Resistores – https://fuvestibular.com.br/associacao-de-resistores-fisica-enem/

Questão 4

(UNIMEP) Um motor elétrico tem fem de 130V e é percorrido por uma corrente de 10 A. Se a sua resistência interna é de 2 Ω, então a potência mecânica desenvolvida pelo motor vale:

a) 1300 W

b) 1100 W

c) 1280 W

d) 130 W

e) o motor não realiza trabalho mecânico

Questão 5

(MACK/2001) Um motor de potência 375 W é utilizado para elevar verticalmente, com velocidade constante, a uma altura de 15 m, uma carga de peso 400 N, em 20 s. O rendimento desse motor é:

a) 50%

b) 60%

c) 70%

d) 80%

e) 90%