Enunciado

As duas lâmpadas mencionadas no Exemplo 26.2 (Seção 26.1) são ligadas em paralelo a outra fonte, de resistência interna igual a 0,8   Ω e cuja fem é dada por ε = 8,0   V . Cada lâmpada possui resistência R = 2,0   Ω (supostamente independente da corrente que passa pela lâmpada). (a) Calcule a corrente que passa em cada lâmpada, a diferença de potencial nos terminais de cada lâmpada e a potencia fornecida para cada uma. (b) Suponha que uma das lâmpadas se queime, de modo que o filamento seja interrompido e não passe mais corrente através dele. Determine a potencia fornecida para lâmpada restante. O brilho da lâmpada restante aumenta ou diminui em relação a seu brilho existente antes de outra lâmpada se queimar?

Passo 1

A tensão terminal da bateria depende da corrente através dela e, portanto, do equivalente

resistência conectada a ele. A potência fornecida a cada lâmpada é P = I 2 R , onde I é a corrente através dela.

A tensão terminal da fonte é ε - I r .

Passo 2

  1. A resistência equivalente das duas lâmpadas é de 1,0   Ω . Essa resistência equivalente está em série com a resistência interna da fonte, para que a corrente através da bateria seja
  2. I = V R t o t a l = 8,0   V 1,0   Ω + 0,80   Ω = 4,4   A

    E a corrente através de cada lâmpada é de 2,2   A . A tensão aplicada a cada lâmpada é:

    ε - I r = 8,0   V - 4,4   A 0,80   Ω = 4,4   V .

    Portanto,

    P l â m p a d a = I 2 R = 2,2   A 2 2,0   Ω = 9,7   W .

    Passo 3

  3. Se uma lâmpada queima, então

I = V R t o t a l = 8,0   V 2,0   Ω + 0,80   Ω = 2,9   A .

E

P = I 2 R = 2,9 A 2 2,0   Ω = 16,3   W .

A lâmpada restante está mais brilhante do que antes, porque é consumindo mais energia.

No Exemplo 26.2, a resistência interna da fonte é insignificante e o brilho da lâmpada restante não muda quando se queima.

Resposta

  1. 9,7   W
  2. 16,3   W
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