AULÃO ENEM · FÍSICA · ELETRODINÂMICA

Energia, potência e a conta de luz

Tensão, corrente, potência, kW e kWh: o que mais cai de eletricidade no ENEM, com questões de 2020 a 2025
Prof. Luis Teixeira
Física | Matemática

Eletricidade no ENEM

Abertura
  • Sempre com um aparelho de verdade: chuveiro, régua, lâmpada, carro elétrico
  • Quatro fórmulas resolvem quase tudo: U = R·i, P = U·i, P = U²/R e E = P·Δt
  • O que derruba: unidades (W e kW, min e h)
  • Hoje: só questões reais do ENEM
1Estatísticas da prova
2U, i e P: a lâmpada e a régua de tomadas
3Em casa, tudo em paralelo: chuveiros, cabo e disjuntor
4Energia e conta de luz: kW, kWh, LED e carro elétrico
5P = U²/R: aquecedores e lâmpadas
6Síntese para a prova

O que cai de Física no ENEM

Estatísticas
Fonte: ENEM 2020–2025, todas as aplicações · banco de questões de Física da Trilha ENEM

ELETRICIDADETensão, corrente e potência

Eletricidade
U = R · itensão (V) = resistência (Ω) × corrente (A)
P = U · ipotência (W) = tensão (V) × corrente (A)
U0 V
i0 A
P0 W
Lâmpada:
PegadinhaDobrar U: i dobra e P vai a 4 vezes

ELETRICIDADESérie × paralelo

Eletricidade
SérieParalelo
Correntea mesma em todosse divide: i = i₁ + i₂
Tensãose divide: U = U₁ + U₂a mesma em todos
R equivalentesoma: R₁ + R₂menor que a menor
Um queimatodos apagamos outros seguem
Duas lâmpadas iguais de 100 W / 110 V (R = 121 Ω), ligadas em 110 V.
Em casa, tudo em paralelo.

ENEM 2025 · Q135A régua de tomadas

Eletricidade
Réguas elétricas são dispositivos que permitem a ligação segura e simultânea de dois ou mais aparelhos eletroeletrônicos à rede elétrica. Uma estudante comprou uma régua com seis tomadas, conforme a figura. Essa régua suporta uma intensidade máxima de corrente elétrica igual a 20 A. Acima desse valor, o fusível de segurança da régua se rompe, inutilizando-a até que um novo fusível seja instalado. Considere as potências nominais de alguns aparelhos eletroeletrônicos apresentadas no quadro.
Em um dia quente, a estudante mantém o computador e o condicionador de ar portátil ligados à régua permanentemente. Nessa situação, ela tenta realizar algumas atividades, uma de cada vez, utilizando a mesma régua, na seguinte ordem:
1º – imprimir um trabalho escolar;
2º – fazer um café com a cafeteira;
3º – ligar a luminária;
4º – secar os cabelos.
Sabe-se que a régua foi ligada à tensão elétrica de 110 V, adequada para o funcionamento desses aparelhos.
Considerando a ordem das tentativas, quantas atividades a estudante conseguiu realizar sem queimar o fusível?
AparelhoPotência (W)
Luminária de LED5
Computador250
Impressora a laser660
Secador de cabelos750
Cafeteira900
Condicionador de ar portátil1 100
PegadinhaA régua queimou na cafeteira: depois disso, nada funciona

ELETRICIDADEkW e kWh: potência e energia

Eletricidade
kW é potência: a rapidez com que o aparelho usa energia.
kWh é energia: o total usado.
E = P · ΔtkW × h = kWh
Como km/h e kmkW está para kWh como velocidade está para distância. No carro elétrico, 5,0 km/kWh é quanto ele roda com cada kWh.

ELETRICIDADEEm casa, tudo em paralelo

Eletricidade
Paralelo: todos com a mesma U.
As potências somam.
i = P ÷ Udisjuntor de 20 A em 110 V: P máx = 2 200 W
P total0 W
i total0 A
disjuntor20 A

ENEM PPL 2021Dois chuveiros e o cabo

Eletricidade
Num banheiro serão instalados dois chuveiros, que podem ser ligados ao mesmo tempo, cada um com 5,5 kW, em rede de 220 V. Deve-se escolher o cabo de menor área (mais barato) que suporte a corrente.
Área (mm²)0,51,52,56,016,0
Corrente máx. (A)12233154100
Qual a área de seção reta do cabo, em mm²?
PegadinhaOs dois chuveiros juntos: some as potências antes de dividir por U

ENEM 2022A ducha e o disjuntor

Eletricidade
Uma ducha em 220 V, no nível superquente, aquece a água em 30 °C com vazão de 3 L/min (ou 15 °C com 6 L/min). Toda a energia vai para a água: c = 4,2 J/g °C e 1 L = 1 000 g. O disjuntor é o múltiplo de 5 A logo acima da corrente máxima.
O disjuntor adequado para essa ducha é de
PegadinhaCalcule a potência em 1 minuto: 60 s, não 1 s

ELETRICIDADEEnergia e a conta de luz

Eletricidade
E = P · Δtenergia = potência × tempo
kWh = kW × hW ÷ 1 000 = kW · min ÷ 60 = h
P5,5 kW
mês10 h
E55 kWh
PegadinhaA conta cobra energia (kWh), não potência (kW)

ENEM PPL 2022Trocar a incandescente pelo LED

Eletricidade
Uma lâmpada incandescente de 60 W, ligada 8 horas por dia, foi trocada por uma de LED de 8 W.
A redução do consumo de energia em 30 dias, em kWh, foi
Pegadinha1,92 kWh é o consumo do LED, não a economia

ENEM 2021 · Q96Recarga do carro elétrico

Eletricidade
Carros elétricos estão cada vez mais baratos, no entanto, os órgãos governamentais e a indústria se preocupam com o tempo de recarga das baterias, que é muito mais lento quando comparado ao tempo gasto para encher o tanque de combustível. Portanto, os usuários de transporte individual precisam se conscientizar dos ganhos ambientais dessa mudança e planejar com antecedência seus percursos, pensando em pausas necessárias para recargas.
Após realizar um percurso de 110 km, um motorista pretende recarregar as baterias de seu carro elétrico, que tem um desempenho médio de 5,0 km/kWh, usando um carregador ideal que opera a uma tensão de 220 V e é percorrido por uma corrente de 20 A.
Quantas horas são necessárias para recarregar a energia utilizada nesse percurso?
PegadinhakWh com W: converta 4 400 W em 4,4 kW

ELETRICIDADEP = U²/R: quem esquenta mais

Eletricidade
P = U² ÷ Rmesma tensão: menor R, maior potência
R = ρ · L ÷ Afio mais curto ou mais grosso: menor R
  1. Um aquecedor: P
  2. Dois em série: R dobra, P cai à metade
  3. Dois em paralelo: cada um com U inteira, P dobra
PegadinhaMais resistência não é mais calor: com U fixa, P = U²/R diminui

ENEM PPL 2025Dois aquecedores em série

Eletricidade
A rede elétrica não suporta um aquecedor de água sozinho. A solução foi ligar em série um segundo aquecedor idêntico. Assim, a água ferve em um tempo t.
Quanto tempo levaria para ferver a mesma água com um único aquecedor?
PegadinhaEm série, R dobra e a potência cai à metade

ENEM PPL 2023Qual lâmpada brilha mais?

Eletricidade
Lâmpadas incandescentes com filamento de tungstênio podem ter potências diferentes na mesma tensão. Um estudante quer a lâmpada de maior brilho.
Ele deve escolher a lâmpada de filamento mais
PegadinhaResistividade é do material: é a mesma nas duas

Para levar para a prova

Síntese
OhmU = R · i · R = ρ L ÷ A
PotênciaP = U · i = U² ÷ R = R · i²
EnergiaE = P · Δt · kWh = kW × h
Em casatudo em paralelo: mesma U, potências e correntes somam
W → kW: divida por 1 000 · min → h: divida por 60
Disjuntor e cabo: corrente total = soma das potências ÷ U
Série: R soma, P cai · paralelo: cada um com U inteira
Conta de luz: cobra energia (kWh), não potência
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