Questão 1

O que é potência elétrica?
a) A potência é a quantidade de energia elétrica que é transformada em outro tipo de energia por unidade de tempo.
b) A potência é a quantidade de elétrons que atravessam um elemento de circuito por unidade de tempo.
c) A potência é a quantidade de carga que atravessa um elemento de circuito por unidade de tempo.
d) A potência é a quantidade de corrente que atravessa um elemento de circuito por unidade de tempo.

Passo 1

O enunciado pergunta explicitamente: “O que é potência elétrica?” e apresenta quatro alternativas:
a) A potência é a quantidade de energia elétrica que é transformada em outro tipo de energia por unidade de tempo.
b) A potência é a quantidade de elétrons que atravessam um elemento de circuito por unidade de tempo.
c) A potência é a quantidade de carga que atravessa um elemento de circuito por unidade de tempo.
d) A potência é a quantidade de corrente que atravessa um elemento de circuito por unidade de tempo.
Vou trabalhar com essas quatro opções e mostrar passo a passo o conceito correto de potência elétrica para identificar qual alternativa é a certa.

Passo 2

Definição física básica (a ideia central). Potência é a taxa de transferência (ou transformação) de energia por unidade de tempo. Em palavras simples: quanto de energia é convertido por segundo. Matematicamente escrevemos isso como
P=\frac{dW}{dt}
onde:
  • P é a potência (unidade: watt, 1\\ \text{W}=1\\ \text{J}\,\text{s}^{-1}),
  • W é a energia (ou trabalho) em joules ( \text{J}),
  • t é o tempo em segundos ( \text{s}).
Exemplo numérico curtinho para fixar: se num dispositivo são transformados 60 joules em 2 segundos, então
P=\frac{60}{2}=30\\ \text{W}.

Passo 3

Especializando para circuitos elétricos. A pequena quantidade de energia elétrica associada a uma pequena carga dq que atravessa uma diferença de potencial V é
dW = V\,dq.
Dividindo por dt e usando I=\dfrac{dq}{dt} (definição de corrente elétrica), obtemos a expressão fundamental da potência elétrica em um elemento:
P=\frac{dW}{dt}=V\frac{dq}{dt}=V I,
onde:
  • V é a diferença de potencial (tensão) em volts ( \text{V}),
  • I é a corrente em ampères ( \text{A}), lembrando que 1\\ \text{A}=1\\ \text{C}\,\text{s}^{-1} (coulomb por segundo).
Usando a lei de Ohm V=I R (quando válida), podemos escrever também
P=I^2 R
ou, isolando I e substituindo,
P=\frac{V^2}{R},
onde R é a resistência em ohms ( \Omega). Essas fórmulas mostram que potência se refere à energia por tempo, não a quantidades de carga ou número de elétrons por si só.

Passo 4

Analisando as alternativas com base na definição e nas fórmulas:
  • Alternativa (a): diz que potência é quantidade de energia elétrica transformada por unidade de tempo. Isso coincide exatamente com P=\dfrac{dW}{dt} e com P=VI. Então (a) está correta.
  • Alternativa (b): “quantidade de elétrons que atravessam um elemento por unidade de tempo” descreve, em essência, o número de partículas por segundo — isso está relacionado à corrente, mas não é potência. Além disso, número de elétrons por segundo multiplicado pela carga elementar dá carga por segundo (corrente), não energia por tempo. Logo (b) está incorreta.
  • Alternativa (c): “quantidade de carga que atravessa um elemento por unidade de tempo” é justamente a definição de corrente elétrica I=\dfrac{dq}{dt}. Então (c) descreve corrente, não potência — incorreta.
  • Alternativa (d): “quantidade de corrente que atravessa um elemento por unidade de tempo” é a derivada da corrente em relação ao tempo ( \dfrac{dI}{dt}), ou seja, taxa de variação da corrente, que também não é potência — incorreta.

Passo 5

Resumo didático e dica para prova: sempre associe “potência” a “energia por tempo”. Na elétrica é prático lembrar de P=VI. Se a alternativa mencionar carga por tempo ou número de elétrons por tempo, ela estará descrevendo corrente, não potência. Se mencionar “taxa de variação da corrente” também é outra coisa.

Resposta

a) A potência é a quantidade de energia elétrica que é transformada em outro tipo de energia por unidade de tempo.

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