Enunciado

Uma lâmpada de 60 W e 120 V e outra lâmpada de 200 W e 120 V são cpnectadas em série a uma fonte de 240 V. Sabemos que as resistências das lâmpadas não variam com a corrente. (Nota: A descrição da lâmpada fornece a potencia que ela dissipa quando é ligada à diferença de potencial especificada; por exemplo, uma lâmpada de 25 W e 120 V sissipa com uma potencia de 25 W quando ligada a uma tensão de 120 V.) (a) Calcule a corrente que passa nas lâmpadas. (b) Determine a potencia dissipada em cada lâmpada. Uma das lâmpadas se queimará rapidamente. Qual delas? Por quê?

Passo 1

Ei galera, aqui vamos tilizar a equação:

P = V 2 R

Com V = 120 V e a potência de cada lâmpada para calcular a resistência de cada lâmpada.

Quando conectado em série, a tensão em cada lâmpada não será de 120   V e a potência de cada lâmpada será diferente.

Para resistores em série, as correntes são iguais e:

R e q = R 1 + R 2 .

Passo 2

  1. E então, vamos calcular a corrente que passa nas lâmpadas:
  2. R 60 W = V 2 P = 120 V 2 60 W = 240 Ω

    R 200 W = V 2 P = 120 V 2 200 W = 72 Ω

    Portanto,

    I 60 W = I 200 W = ε R = 240 V 240 Ω + 72 Ω = 0,769   A

    Passo 3

  3. E então, vamos determinar a potencia dissipada em cada lâmpada:

P 60 W = I 2 R = 0,769 A 2 240 Ω = 142 W

P 200 W = I 2 R = 0,769 A 2 72 Ω = 42,6 W

Passo 3

A lâmpada de 60   W queima rapidamente porque a potência que ela fornece ( 142   W ) é 2,4 vezes o seu valor nominal.

Em série, a maior resistência dissipa a maior potência.

Resposta

  1. 0,769   A ;
  2. P 60 W = 142 W ; P 200 W = 42,6 W ;

A lâmpada de 60   W queima rapidamente.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Em que circunstâncias será necessário ligarmos resistores em paralelo? E em serie?
O tempo necessário para que a carga de um capacitor, num circuito RC, cresça até uma certa fração de seu valor de equilíbrio depende do valor da fem aplicada?
Em que circunstâncias será necessário ligarmos baterias em paralelo? E em serie?
Mostre que o produto RC nas Eqs. 29-29 e 29-30 tem dimensão de tempo, isto é, que 1 segundo = 1ohm x 1 farad.
Descubra uma maneira de utilizar um circuito RC para a medida de resistências muito altas.