Eletricidade é um tema bastante abrangente e que costuma cair bastante na prova de Ciências da Natureza do Enem. Essa área da Física subdivide-se em eletrostática e eletrodinâmica, sendo essa última a mais cobrada das duas. Enquanto a eletrostática trata da carga elétrica, das forças elétricas e dos processos de eletrização, a eletrodinâmica lida com correntes elétricas, circuitos elétricos, potência elétrica etc.
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O que estudar de Eletricidade para o Enem?
Vai fazer a prova do Enem e não sabe o que estudar sobre eletricidade? Não se preocupe! Vamos listar aqui quais são os principais temas cobrados desse assunto.
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Corrente elétrica: corrente elétrica direta e alternada, Efeito Joule.
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Medidores de grandezas elétricas: instalação correta de amperímetros e voltímetros.
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Potência elétrica e consumo de energia elétrica: cálculo da potência elétrica.
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Resistência elétrica: 1ª e 2ª leis de Ohm.
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Resistores e associação de resistores: associação de resistores em série e em paralelo, cálculo da associação de resistores.
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Circuitos elétricos: análise de circuitos elétricos, interruptores, geradores, receptores, resistores etc.
Analisando a lista de conteúdos acima, é possível perceber que o Enem apresenta uma clara predileção pelos conteúdos de eletrodinâmica, que se referem à movimentação de cargas. Além disso, é muito comum que se cobre o funcionamento de equipamentos elétricos cotidianos, como eletrodomésticos e outros circuitos simples.
Os conteúdos listados costumam ser os mais cobrados dentro da eletricidade nas provas do Enem, entretanto é bom lembrar que é sempre possível que outros conteúdos apareçam, por isso procure estudar pelo menos o básico da teoria da eletricidade como um todo, dando uma atenção especial aos temas listados anteriormente. Além disso, refaça os exercícios das provas dos anos anteriores e compare seus resultados com os gabaritos oficiais.
Como estudar eletricidade para o Enem?
Não existe uma fórmula secreta que te fará aprender tudo sobre a eletricidade cobrada no Enem, mas há algumas dicas importantes que vão te ajudar a poupar tempo.
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Leia a teoria de cada conteúdo antes de começar a fazer exercícios.
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Quando for resolver exercícios, leia o enunciado com atenção, anotando todos os dados e informações relevantes.
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Organize um horário para estudos e tente segui-lo fielmente.
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Procure desenhar esquemas das situações que são descritas nos enunciados, pois isso te ajudará a visualizar melhor o que se pede.
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Preste atenção nas unidades de medida. É importante que você saiba o que cada uma significa, mas também que saiba como converter diferentes unidades.
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Quando tiver dúvidas ou não conseguir resolver algum exercício, procure ajuda com seu professor ou algum colega que tem mais facilidade. Depois disso, refaça o exercício sem consultar seu material.
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Principais fórmulas de eletricidade para o Enem
Que tal conferirmos algumas das principais fórmulas sobre eletricidade? A ideia aqui não é decorá-las, mas sim entender o significado de cada uma delas. Vamos lá?
A fórmula relaciona a carga Q acumulada em um corpo que apresenta uma diferença de n elétrons em relação ao número de prótons. Cada elétron apresenta uma carga elementar e de valor igual a 1,6.10-19 C (coulomb).
A fórmula que calcula a corrente elétrica i indica que tal grandeza é igual à razão entre a quantidade de cargas que passam através de um condutor, em C, pelo intervalo de tempo em segundos.
A fórmula acima é conhecida como 1ª lei de Ohm. De acordo com essa lei, nos resistores ôhmicos, ou seja, de resistência constante, a resistência é igual à razão entre o potencial elétrico U e a corrente elétrica.
Por fim, a fórmula mostrada na figura anterior é conhecida como 2ª lei de Ohm. De acordo com essa lei, a resistência elétrica depende de um parâmetro conhecido como resistividade (ρ), além do comprimento (L) do resistor, bem como de sua área transversal (A).
A partir da fórmula acima, podemos calcular a resistência equivalente de N resistores associados em série. Já na fórmula a seguir, podemos calcular a resistência equivalente de N resistores associados em paralelo.
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Questões do Enem sobre eletricidade
Questão 1 — (Enem) O chuveiro elétrico é um dispositivo capaz de transformar energia elétrica em energia térmica, o que possibilita a elevação da temperatura da água. Um chuveiro projetado para funcionar em 110V pode ser adaptado para funcionar em 220V, de modo a manter inalterada sua potência.
Uma das maneiras de fazer essa adaptação é trocar a resistência do chuveiro por outra, de mesmo material e com o(a):
a) dobro do comprimento do fio.
b) metade do comprimento do fio.
c) metade da área da seção reta do fio.
d) quádruplo da área da seção reta do fio.
e) quarta parte da área da seção reta do fio.
Resolução:
Para resolver esse exercício, dizemos que a potência do chuveiro em 110 V será a mesma potência dese chuveiro quando estiver operando em 220 V. Dessa maneira, faremos o seguinte cálculo:
O resultado obtido no cálculo acima mostra que a resistência elétrica do chuveiro, para que ele opere em 220 V, deve ser quatro vezes maior que a resistência elétrica desse mesmo chuveiro operando em 110 V. De acordo com a 2ª lei de Ohm, a resistência elétrica é inversamente proporcional à área transversal do resistor, logo, se a resistência elétrica em 220 V é quatro vezes maior que a resistência elétrica em 110 V, a área da resistência deve ser igual a um quarto da área original. Sendo assim, a alternativa correta é a letra E.
Questão 2 — (Enem) Muitos smartphones e tablets não precisam mais de teclas, uma vez que todos os comandos podem ser dados ao se pressionar a própria tela. Inicialmente essa tecnologia foi proporcionada por meio das telas resistivas, formadas basicamente por duas camadas de material condutor transparente que não se encostam até que alguém as pressione, modificando a resistência total do circuito de acordo com o ponto onde ocorre o toque. A imagem é uma simplificação do circuito formado pelas placas, em que A e B representam pontos onde o circuito pode ser fechado por meio do toque.
Qual é a resistência equivalente no circuito provocada por um toque que fecha o circuito no ponto
a) 1,3 kΩ
b) 4,0 kΩ
c) 6,0 kΩ
d) 6,7 kΩ
e) 12,0 kΩ
Resolução:
Fechando-se o circuito da figura no ponto A, teremos os dois resistores de 4 kΩ ligados em paralelo. Em série com esses dois resistores, teríamos o resistor de 4 kΩ que está diretamente conectado ao terminal negativo do gerador. O outro resistor de 4 kΩ encontra-se desconectado do circuito. Logo, para determinarmos a resistência equivalente, devemos resolver uma associação em paralelo e, depois, uma associação em série:
Com base no cálculo feito acima, a alternativa correta é a letra C.