Pode um LED ser alimentado pela rede elétrica ( 127 V )? Se sim calcular o valor do resistor, a potência dissipada sobre este resistor para um V_{F}=3,0 \mathrm{~V} e corrente I_{F} de 15 mA . Mostrar o circuito.

Passo 1

O enunciado pergunta se podemos ligar um LED diretamente à rede de 127 V e, em caso afirmativo, calcula­mos o resistor de série necessário e a potência que ele dissipa. O conteúdo usado será Lei de Ohm para circuitos série e a fórmula de potência elétrica. Precisamos de
– Tensão da rede: V_{\mathrm{fonte}} = 127 V
– Queda no LED: V_{F} = 3{,}0 V
– Corrente desejada: I_{F} = 15 mA

Passo 2

Para garantir I_{F}=15 mA e manter o LED seguro, colocamos um resistor em série tal que a tensão sobre ele seja
V_{R} = V_{\mathrm{fonte}} - V_{F} = 127 - 3 = 124\\ \text{V}.
Pela Lei de Ohm,
R = \frac{V_{R}}{I_{F}} = \frac{124}{0,015} \approx 8266{,}7\\ \Omega.
Arredondando para um valor comercial, escolhemos
R \approx 8{,}2\\ \text{k}\Omega.

Passo 3

A potência dissipada no resistor é
P_{R} = V_{R} \cdot I_{F} = 124 \times 0,015 \approx 1,86\\ \text{W}.
Para folga térmica, deve-se usar um resistor de pelo menos 3 W.

Passo 4

O circuito de ligação é simples: fonte de 127 V em série com o resistor e o LED. Em ASCII:
Rede 127 V ∼ ──[ R=8{,}2\text{ k}\Omega, 3 W ]──|>|── Neutro
Onde “|>|” representa o LED com a seta apontando no sentido da corrente convencional.

Resposta

Resistor R \approx 8{,}2\\ \text{k}\Omega (3 W);
Potência no resistor P_{R} \approx 1,86\\ \text{W}.
Circuito: rede 127 V ∼ → resistor → LED → neutro.

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