- (F00032154) Quatro lâmpadas idênticas foram associadas entre si e a uma bateria de cinco maneiras diferentes, como mostram os diagramas de circuitos elétricos abaixo. 12 V L1 L2 L3 L4 12 V L1 L2 L3 L4 12 V L1 L2 L3 L4 12 V L1 L2 L3 L4 12 V L1 L2 L3 L4 I II III V IV Em qual desses circuitos a corrente elétrica total é maior? A) I. B) II. C) III. D) IV. E) V
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado fala sobre quatro lâmpadas idênticas conectadas a uma bateria de 12 V de cinco maneiras diferentes. A pergunta é: em qual desses circuitos a corrente elétrica total é maior? Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre circuitos em série e paralelo e como eles afetam a resistência total e, consequentemente, a corrente elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que, segundo a Lei de Ohm, a corrente elétrica (I) é dada por:
Onde:
- V é a voltagem (nesse caso, 12 V)
- R é a resistência total do circuito
Isso significa que, para uma voltagem fixa, a corrente elétrica total será maior quando a resistência total for menor.
Passo 3
Agora, vamos analisar como a resistência total varia nos diferentes tipos de conexão das lâmpadas:
- Circuito em Série: Quando as lâmpadas estão todas conectadas em série, a resistência total (R total) é a soma das resistências individuais:
Isso resulta em uma resistência maior.
- Circuito em Paralelo: Quando as lâmpadas estão todas conectadas em paralelo, a resistência total diminui. A fórmula para resistências em paralelo é:
Quanto mais resistores em paralelo, menor a resistência total.
- Combinações de Série e Paralelo: Em circuitos que combinam série e paralelo, a resistência total fica entre os extremos de apenas série ou apenas paralelo.
Passo 4
Sabendo disso, podemos concluir que:
- Menor resistência total ocorre quando todas as lâmpadas estão em paralelo.
- Maior resistência total ocorre quando todas as lâmpadas estão em série.
- Resistências intermediárias ocorrem em combinações de série e paralelo.
Como a corrente é inversamente proporcional à resistência, a corrente será maior no circuito com a menor resistência total.
Passo 5
Aplicando isso aos circuitos apresentados:
- Circuitos I a IV provavelmente têm configurações com combinações de série e paralelo ou somente em série.
- Circuito V é o que tem todas as lâmpadas em paralelo.
Portanto, como o circuito V tem a menor resistência total, ele terá a maior corrente elétrica total.
Resposta
E) V