Física III ⇒ (PUC) Circuito e tensão

[Vscarv]

No circuito representado no esquema abaixo, as lâmpadas L1,L2, L3, L4 e L5 são de 6,0 W e 12 V. O gerador de 24 V tem resistência interna desprezível. C1, C2, C3 e C4 são chaves que estão abertas e podem ser fechadas pelo operador. Duas dessas chaves não devem ser fechadas ao mesmo tempo porque causam aumento de tensão em uma das lâmpadas.

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Essas duas chaves são:

a) C1 e C2
b) C3 e C4
c) C2 e C4
d) C2 e C3
e) C1 e C3

Resposta

---

B

[Planck]

Olá Vscarv,

Primeiramente, é preciso ter em mente que o aumento da tensão se dará quando uma lâmpada estiver em paralelo e submetida a corrente total, sem divisões. Podemos encontrar a resistência de cada lâmpada:

[tex3]P = \frac{U^2}{R}[/tex3]

[tex3]R= \frac{U^2}{P}[/tex3]

[tex3]R= \frac{12 \cdot 12}{6} = 24 \Omega[/tex3]

A corrente que cada lâmpada pode receber:

[tex3]i = \frac{P}{U}[/tex3]

[tex3]i = 0,5[/tex3]

Agora, podemos analisar as alternativas:


[tex3]a) \; \; C_1[/tex3] e [tex3]C_2[/tex3]

[tex3]R_{eq}=48 \Omega[/tex3]

[tex3]U=R_{eq} \cdot i \Rightarrow i=0,5[A][/tex3]

Cada lâmpada está consumindo [tex3]12V.[/tex3] Portanto, não houve aumento de tensão.


[tex3]b) \; \; C_3[/tex3] e [tex3]C_4[/tex3]

[tex3]R_{eq}=36 \Omega[/tex3]

[tex3]U=R_{eq} \cdot i \Rightarrow i =\frac{2}{3}[A][/tex3]

A corrente que passa na lâmpada [tex3]1[/tex3] é [tex3]i,[/tex3] com isso, ela está recebendo mais corrente do que o limite. Portanto, há aumento de tensão em [tex3]L_1.[/tex3]


[tex3]c) \; \; C_2[/tex3] e [tex3]C_4[/tex3]

[tex3]R_{eq}=24 \Omega[/tex3]

[tex3]U=R_{eq} \cdot i \Rightarrow i=1[A][/tex3]

A corrente se divide igualmente, sendo [tex3]0,5A[/tex3] para cada ramo da divisão. Portanto, não houve aumento de tensão.


[tex3]d) \; \; C_2[/tex3] e [tex3]C_3[/tex3]

Análogo ao item anterior.


[tex3]e) \; \; C_1[/tex3] e [tex3]C_3[/tex3]

[tex3]R_{eq}=48 \Omega[/tex3]

[tex3]U=R_{eq} \cdot i \Rightarrow i=0,5[A][/tex3]

Cada lâmpada está consumindo [tex3]12V.[/tex3] Portanto, não houve aumento de tensão.