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.
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.
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
onde:
-
é a potência (unidade: watt, ), -
é a energia (ou trabalho) em joules ( ), -
é o tempo em segundos ( ).
Exemplo numérico curtinho para fixar: se num dispositivo são transformados
joules em
segundos, então
Passo 3
Especializando para circuitos elétricos. A pequena quantidade de energia elétrica associada a uma pequena carga
que atravessa uma diferença de potencial
é
Dividindo por
e usando
(definição de corrente elétrica), obtemos a expressão fundamental da potência elétrica em um elemento:
onde:
-
é a diferença de potencial (tensão) em volts ( ), -
é a corrente em ampères ( ), lembrando que (coulomb por segundo).
Usando a lei de Ohm
(quando válida), podemos escrever também
ou, isolando
e substituindo,
onde
é a resistência em ohms (
). 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
e com . 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
. 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 (
), 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
. 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.