Ficha de Física e Química A — Potência Elétrica e Efeito Joule (10.º Ano)
Ficha de Física e Química A para o 10.º ano sobre potência elétrica e efeito Joule: as três formas de P = U · i, consumo de energia em kWh, custo da eletricidade e calor libertado pelas resistências, com 12 exercícios e soluções completas.
O que inclui esta ficha
- Potência elétrica: P = U·i, P = R·i², P = U²/R e unidades W/kW
- Energia elétrica: E = P · t, joules e kWh (a unidade da fatura)
- Efeito Joule: Q = R · i² · t — quando é útil e quando é perda
- Consumo de aparelhos domésticos e comparações semanais
- Escolha de fusíveis e dimensão de cabos
- 12 exercícios de tipo diversificado, com soluções completas
Competências que desenvolve: Escolher a forma certa de P para os dados disponíveis, converter entre unidades de potência e de energia, quantificar calor de Joule e decidir se um circuito é adequado a um consumo.
Conteúdo programático: Tema 3 — Energia e sua conservação, subtema «Fenómenos elétricos»: potência elétrica e suas expressões; energia consumida (kWh); efeito Joule e transformação em calor.
Porque isto importa
É este o tema que se lê na fatura da luz e nas etiquetas dos eletrodomésticos: potência, tempo de funcionamento e calor. Saber que 1000 W durante meia hora são 0,5 kWh — e que isso custa o que custa — é matemática quotidiana com consequências reais, e é também a porta de entrada para o efeito Joule, que explica desde os esquentadores até ao aquecimento de um processador. O ponto conceptual mais valioso é a distinção entre taxa (potência) e quantidade (energia), acompanhada do fator i², que faz pequenas variações de corrente terem efeitos grandes — a razão pela qual um circuito mal dimensionado aquece. O tema fecha o bloco elétrico antes de se passar aos geradores e à conservação da energia no circuito.
Erros comuns
- Confundir potência com energia — uma é W, a outra é J ou kWh.
- Esquecer de converter minutos em segundos (ou em horas, para kWh).
- Usar P = U·i num receptor onde só conhecem R e i — escolher a forma errada.
- Assumir que todo o calor de Joule é indesejável — nos aquecedores é exatamente o produto.
Como usar esta ficha
Imprime a ficha e resolve os exercícios sem consultar as soluções. Só depois de terminar compara as respostas com as soluções incluídas no final do PDF — é nessa comparação que se identifica o que ainda precisa de revisão. Se um exercício ficar errado, vale a pena voltar à matéria correspondente antes de avançar.