Física III ⇒ (IFBA - 2010) Eletricidade Tópico resolvido

[dan1visk]

dsfasfd.jpg (8.36 KiB) Exibido 2725 vezes

A figura representa um trecho de associação de lâmpadas de um circuito elétrico de uma instalação elétrica residencial. As fases estão representadas por fontes de tensão com corrente contínua e as lâmpadas estão representadas pelas resistências elétricas dos seus filamentos.
Considerando-se que o fio neutro seja rompido no ponto N, a lâmpada L2 será submetida a uma diferença de potencial elétrico, aproximadamente,igual,em V , a:
A) 110,0
B) 137,2
C) 140,0
D) 152,0
E) 220,0

Resposta

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Alternativa B

Por favor ajudem-me a solucionar essa questão.

[FilipeCaceres]

Olá dan1visk,

Veja que a tensão total será de [tex3]110+110=220V[/tex3], podemos calcular usando divisor de tensão que nada mais é uma regra de três.

[tex3]220\Longrightarrow (121+201,7)[/tex3]
[tex3]x\Longrightarrow 201,7[/tex3]

[tex3]x=\frac{ 201,7\cdot 220}{121+201,7}[/tex3]
[tex3]\boxed{x=137,5\,V}[/tex3]. Letra B

Abraço.

[dan1visk]

Fico grato pela resposta ''FilipeCaceres''
Imaginei que era simples mas não tão simples assim.
O tal ponto N me confundiu todo.
A tensão total será 220V por causa que o ponto N foi rompido,estou certo?

[emanuel9393MOD]

Olá, Filipe e dan1visk!

Uma outra forma de resolver seria aplicar a lei de Pouillet no circuito, encontrando a corrente. Depois, multiplica-se a corrente pela resistência da lâmpada [tex3]L_{2}[/tex3] e encontramos a resposta!

Um abraço!

[FilipeCaceres]

Isso mesmo dan1visk, a diferença de potêncial será a soma das tensão.

Eu imaginei que você iria ficar surpreso da forma que resolvi, acredito que a maioria das pessoas gostam de fazer e como o nosso amigo Emanuel citou, calcular a corrente no circuito e depois depois calcular as tensões desejadas.

Mas em uma prova quanto menos tempo perder melhor.

Um grande abraço.

[emanuel9393MOD]

Como é Filipe???
Lei de Pouillet é muito prático, rapaz!

Um abraço!

[FilipeCaceres]

Eu sei, mas nesta questão não tem necessidade.

Ou você acha que é mais fácil do que divisor de tensão (Regra de três)?

Abraço.

[emanuel9393MOD]

Pensando bem, divisor de tensões é a mesma coisa que lei de pouillet. Veja:
Por pouillet, temos que : [tex3]i \, = \, \frac{220}{121 \, + \, 201,7}[/tex3]
Logo, a tensão seria :
[tex3]U \, = \, R_{2} \cdot i \, = \, 201,7 \cdot \left(\frac{220}{121 \, + \, 201,7} \right) \, = \, \boxed{\boxed{\frac{201,7 \cdot 220}{121 \, + \, 201,7}}}[/tex3]
Observe que é o mesmo cálculo que você fez:

[tex3]x=\frac{ 201,7\cdot 220}{121+201,7}[/tex3]
[tex3]\boxed{x=137,5\,V}[/tex3]. Letra B

Mas, eu ainda prefiro a lei de Pouillet . A resolução por divisor de tensões é muito intuitiva.

[Diegooo]

Olá Dan1Visk,

Observe que inicialmente as duas lâmpadas [tex3]L_1[/tex3] e [tex3]L_2[/tex3] estão ligadas à uma d.d.p de [tex3]110V[/tex3].

Sem título.png (19.43 KiB) Exibido 2707 vezes

Se o fio se rompe no ponto N, ou que mudará nos equipamentos? Repare agora que as lâmpadas estarão ligadas a uma d.d.p de [tex3]220V[/tex3].

Isso porque, agora teremos 110 V na parte superior do circuito e - 110V na parte inferior do circuito, mas não teremos agora, na região central do circuito um potencial de 0 V. Pois, este só estava garantido quando o ponto N, o qual está ligado ao fio terra fechava o circuito, ou seja, antes de se romper. Veja como fica agora:

Sem título.png (19.16 KiB) Exibido 2706 vezes

Então agora eu tenho 220V em uma associação em série de duas resistências. Mas será que a d.d.p é a mesma em cada elemento do circuito? Não, pois em circuito em série a d.d.p é diretamente proporcional à resistência, ou seja, quanto maior a resistência maior a d.d.p. Então podemos recalcular a d.d.p em cada equipamento:

[tex3]R_eq= R_{L_1}+R_{L_2}=322,7 \Omega[/tex3]

Agora podemos encontrar a corrente que passará por está associação. Dividindo a voltagem total por sua resistência equivalente então:

[tex3]i=\frac{U}{R}=\frac{220}{322,7} \approx\ 0,68A[/tex3].

Logo a d.d.p em [tex3]L_2[/tex3] será:

[tex3]V=R \cdot i[/tex3]

[tex3]\boxed{V_2=201,7 \cdot 0,68=137,165V}[/tex3]

Do mesmo modo a d.d.p para[tex3]L_1[/tex3]

[tex3]\boxed{V_1=121 \cdot 0,68=82,28V}[/tex3]

Repare que [tex3]\boxed{V_T= V_1+V_2}[/tex3]





Espero ter ajudado!