Se duas lâmpadas de 110 V , uma de 25 W e a outra de 100 W , estão ligadas em série a uma fonte de 110 V ,
A) a corrente na lâmpada de 100 W é maior que a corrente na lâmpada de 25 W .
B) a corrente na lâmpada de 100 W é menor que a corrente na lâmpada de 25 W .
C) as duas lâmpadas acendem com o mesmo brilho.
D) a diferença de potencial entre os terminais das duas lâmpadas é 55 V .
E) a maior parte da corrente é consumida na lâmpada de 100 W .
F) Nenhuma das respostas anteriores.
Justifique sua resposta.
A) a corrente na lâmpada de 100 W é maior que a corrente na lâmpada de 25 W .
B) a corrente na lâmpada de 100 W é menor que a corrente na lâmpada de 25 W .
C) as duas lâmpadas acendem com o mesmo brilho.
D) a diferença de potencial entre os terminais das duas lâmpadas é 55 V .
E) a maior parte da corrente é consumida na lâmpada de 100 W .
F) Nenhuma das respostas anteriores.
Justifique sua resposta.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos duas lâmpadas de 110 V conectadas em série a uma fonte de 110 V: uma de 25 W e outra de 100 W. Precisamos determinar qual das alternativas (A a F) está correta com base nessa configuração. Para resolver isso, vamos usar conceitos de resistência elétrica e leis de circuitos em série.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a resistência de cada lâmpada. A resistência ($ R $) pode ser encontrada usando a fórmula:
onde $ V $ é a tensão e $ P $ é a potência.
Para a lâmpada de 25 W:
Para a lâmpada de 100 W:
Passo 3
Como as lâmpadas estão conectadas em série, a resistência total ($ R_{total} $) do circuito é a soma das resistências individuais:
Passo 4
Agora, vamos calcular a corrente ($ I $) que circula pelo circuito usando a lei de Ohm:
Em circuitos em série, a corrente é a mesma em todos os componentes. Portanto, ambas as lâmpadas têm uma corrente de aproximadamente 0,1818 A passando por elas.
Passo 5
Vamos analisar cada alternativa:
-
A) A corrente na lâmpada de 100 W é maior que na de 25 W.
Errado. Em série, a corrente é a mesma para ambas. -
B) A corrente na lâmpada de 100 W é menor que na de 25 W.
Errado. Novamente, a corrente é a mesma. -
C) As duas lâmpadas acendem com o mesmo brilho.
Errado. O brilho depende da potência dissipada, que será diferente devido às resistências diferentes. -
D) A diferença de potencial entre os terminais das duas lâmpadas é 55 V.
Errado. Vamos calcular:A diferença não é 55 V. -
E) A maior parte da corrente é consumida na lâmpada de 100 W.
Errado. A corrente é a mesma em ambas as lâmpadas. -
F) Nenhuma das respostas anteriores.
Correto. Nenhuma das alternativas A a E está correta.
Resposta
F) Nenhuma das respostas anteriores.