Uma lâmpada incandescente, de
especificações técnicas 40 V – 25 W estabelecidas pelo fabricante,
queima se for submetida a tensões acima da especificada. Conforme a
figura, essa lâmpada será instalada em um soquete ligado em série com o
resistor R e com outros resistores que serão conectados entre os pontos A
e B, formando um circuito que será submetido a uma diferença de
potencial de 100 V.
Considerando que os fios e as conexões utilizados nesse circuito tenham resistências desprezíveis:
a) determine a quantidade de carga elétrica, em coulombs, que atravessará a lâmpada se ela permanecer acesa, de acordo com suas especificações, durante 20 minutos.
b) indique o número máximo de resistores iguais,
de 320 Ω cada um, que podem ser ligados em paralelo entre A e B, sem que
a lâmpada queime.
Resolução:
Resolução:
A) Utilizando-se os valores nominais da lâmpada, tem-se:
P = U · i, em que P = 25 W e U = 40 V
Dessa forma:
Pela definição de intensidade de corrente elétrica, pode-se determinar a quantidade de carga elétrica (ΔQ) que atravessa a lâmpada em 20 minutos (1200 s).
Logo:
Portanto: ΔQ = 750 C
B) O resistor de 16 Ω está associado em série ao resistor equivalente instalado entre A e B (cujo valor da resistência é Req = R/n, em que R = 320 Ω é o valor da resistência dos “n” resistores associados em paralelo entre A e B). Como a lâmpada será submetida a uma ddp de 40 V, esse conjunto de resistores deve estar submetido a uma ddp de 60 V (dado que a ddp total é 100 V) e percorrido por uma corrente de intensidade i = 0,625 A.
Assim, aplicando-se a lei de Ohm ao conjunto, tem-se:
Portanto: n = 4
P = U · i, em que P = 25 W e U = 40 V
Dessa forma:
Pela definição de intensidade de corrente elétrica, pode-se determinar a quantidade de carga elétrica (ΔQ) que atravessa a lâmpada em 20 minutos (1200 s).
Logo:
Portanto: ΔQ = 750 C
B) O resistor de 16 Ω está associado em série ao resistor equivalente instalado entre A e B (cujo valor da resistência é Req = R/n, em que R = 320 Ω é o valor da resistência dos “n” resistores associados em paralelo entre A e B). Como a lâmpada será submetida a uma ddp de 40 V, esse conjunto de resistores deve estar submetido a uma ddp de 60 V (dado que a ddp total é 100 V) e percorrido por uma corrente de intensidade i = 0,625 A.
Assim, aplicando-se a lei de Ohm ao conjunto, tem-se:
Portanto: n = 4
