Uma lâmpada de 25 W é conectada em série com outra de 100 W , e uma fonte de tensão V é colocada entre os terminais da combinação. Qual das lâmpadas apresentará maior brilho? Explique.
Passo 1
O enunciado diz que temos duas lâmpadas, uma de
W e outra de
W (ambas projetadas para a mesma tensão nominal
), ligadas em série a essa fonte. Queremos saber qual delas dissipa mais potência (e, portanto, brilha mais). Vamos usar as noções de resistência elétrica, associação em série, lei de Ohm e fórmula da potência elétrica.
Passo 2
A resistência nominal de cada lâmpada, quando submetida à sua tensão de projeto
, é
Assim,
Note que
Passo 3
Como estão em série, a resistência total é
A corrente que percorre todo o circuito é dada por
Passo 4
A potência dissipada em cada lâmpada é
. Para a lâmpada de
W:
Para a lâmpada de
W:
Passo 5
Comparando as potências:
Isto é, a lâmpada de
W dissipa quatro vezes mais potência do que a de
W quando estão em série.
Resposta
A lâmpada de
W brilhará mais.