Em duas lâmpadas de incandescência A e B encontramos, respectivamente, as seguintes inscrições:
e
. Essas lâmpadas são associadas em série e os terminais da associação são ligados a uma tomada de 115 V. Calcule:
a) Qual delas iluminará melhor, comparativamente?
b) E se estivessem associadas em paralelo, qual iluminaria melhor?
a) Qual delas iluminará melhor, comparativamente?
b) E se estivessem associadas em paralelo, qual iluminaria melhor?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre duas lâmpadas, a A e a B, com potências e tensões específicas. A gente precisa descobrir qual delas ilumina mais quando estão ligadas em série e em paralelo numa tomada de 115 V. Para resolver isso, vamos lembrar um pouco sobre potência, tensão, corrente e como elas se comportam em circuitos série e paralelo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as características das lâmpadas:
- Lâmpada A: 60 W e 115 V
- Lâmpada B: 100 W e 115 V
A potência (W) indica quanta energia a lâmpada consome por unidade de tempo, enquanto a tensão (V) é a voltagem para a qual a lâmpada é projetada.
Passo 3
Vamos calcular a resistência de cada lâmpada usando a fórmula da potência:
Rearranjando para encontrar R:
Calculando para cada lâmpada:
- Resistência da Lâmpada A:
- Resistência da Lâmpada B:
Passo 4
Parte a): Associação em Série
Quando as lâmpadas estão em série, as resist��ncias se somam:
A corrente (I) que passa pelas lâmpadas é a mesma e pode ser calculada pela Lei de Ohm:
Agora, vamos calcular a potência dissipada em cada lâmpada na associação em série:
- Potência na Lâmpada A:
- Potência na Lâmpada B:
Comparando as potências, a lâmpada A dissipa mais energia e, portanto, ilumina melhor que a lâmpada B quando estão em série.
Passo 5
Parte b): Associação em Paralelo
Quando as lâmpadas estão em paralelo, a tensão em cada lâmpada é a mesma (115 V). A potência de cada lâmpada pode ser calculada diretamente usando a fórmula:
Já sabemos as resistências:
- Potência na Lâmpada A:
- Potência na Lâmpada B:
Aqui, a lâmpada B dissipa mais energia e, portanto, ilumina melhor que a lâmpada A quando estão em paralelo.
Resposta
a) Quando as lâmpadas estão em série, a lâmpada A ilumina melhor que a lâmpada B.
b) Quando as lâmpadas estão em paralelo, a lâmpada B ilumina melhor que a lâmpada A.