Física
Circuito com chave
(UNESP?SP)
Considere o circuito elétrico que esquematiza dois modos de ligação de duas lâmpadas elétricas iguais, com valores nominais de tensão e potência elétrica 60 V e 60 W, respectivamente.
Modo A ? ambiente totalmente iluminado: a chave Ch, ligada no ponto A, mantém as lâmpadas L1 e L2 acesas.
Modo B ? ambiente levemente iluminado: a chave Ch, ligada no ponto B, mantém apenas a lâmpada L1 acesa, com potência menor do que a nominal, devido ao resistor R de resistência ôhmica constante estar ligado em série com L1.
Considerando que as lâmpadas tenham resistência elétrica constante, que os fios tenham resistência elétrica desprezível e que a diferença de potencial de 120 V que alimenta o circuito seja constante, calcule a energia elétrica consumida, em kWh, quando as lâmpadas permanecem acesas por 4 h, ligadas no modo A ? ambiente totalmente iluminado.
Determine a resistência elétrica do resistor R, para que, quando ligada no modo B, a lâmpada L1 dissipe uma potência de 15 W.
Resolução:
Ligação segundo o modo A
Neste caso, as lâmpadas L1 e L2 estão em série e a associação está sob ddp total de 120 V. Cada lâmpada fica sob ddp de 60 V e, portanto, ambas estão funcionado normalmente.
A energia elétrica consumida pelas lâmpadas em 4 h será:
Eel = PTotal.?t => Eel = [(60+60)/1000] kW.4h => Eel = 0,48 kWh
Ligação segundo o modo B
Vamos calcular a resistência elétrica RL de cada lâmpada pelos dados nominais.
P = U2/RL => 60 = 602/RL => RL = 60 ?.
Conforme o enunciado a resistência elétrica de cada lâmpada é constante. Cálculo da intensidade da corrente que percorre a lâmpada L1 e o resistor de resistência R:
P = RL.i2 => 15 = 60.i2 => i = 0,50 A
De UTotal = (R+RL).i, vem: 120 = (R+60).0,50 => R = 180 ?
Respostas: 0,48 kWh e 180 ?
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Física
Caiu no vestibular
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(UNESP?SP)
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Modo A ? ambiente totalmente iluminado: a chave Ch, ligada no ponto A, mantém as lâmpadas L1 e L2 acesas.
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Determine a resistência elétrica do resistor R, para que, quando ligada no modo B, a lâmpada L1 dissipe uma potência de 15 W.
Resolução:
Ligação segundo o modo A
Neste caso, as lâmpadas L1 e L2 estão em série e a associação está sob ddp total de 120 V. Cada lâmpada fica sob ddp de 60 V e, portanto, ambas estão funcionado normalmente.
A energia elétrica consumida pelas lâmpadas em 4 h será:
Eel = PTotal.?t => Eel = [(60+60)/1000] kW.4h => Eel = 0,48 kWh
Ligação segundo o modo B
Vamos calcular a resistência elétrica RL de cada lâmpada pelos dados nominais.
P = U2/RL => 60 = 602/RL => RL = 60 ?.
Conforme o enunciado a resistência elétrica de cada lâmpada é constante. Cálculo da intensidade da corrente que percorre a lâmpada L1 e o resistor de resistência R:
P = RL.i2 => 15 = 60.i2 => i = 0,50 A
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