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(UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone

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(UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone Empty (UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone

Mensagem por John Nash Sex 24 Ago 2012, 18:53

(UFRJ) Cinco lâmpadas idênticas, que podem ser considerados como resistores ideais de 10 ohms cada uma, estão ligadas a uma bateria de 10 volts, como é mostrado na figura abaixo. O circuito possui também uma chave Ch que ,quando fechada, estabelece um curto-circuito entre os pontos A e B.

[img](UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone Circuitoi [/img]


Calcule:
a) a corrente que passa pela lâmpada ou lâmpadas de maior brilho quando Ch está aberta.
b) a corrente que passa pela lâmpada ou lâmpadas de segundo maior intensidade de brilho quando Ch está fechada.

Resp:
a) i= 0,5 A
b) i ~ 0,67 A


Eu tentei resolver mas a resposta não bateu com o gabarito.

Se puderem, poderiam me explicar mais uma coisa: Com a chave fechada, somente a lâmpada acima e a direita está em curto circuito?

John Nash
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(UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone Empty Re: (UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone

Mensagem por Medeiros Sex 24 Ago 2012, 21:24

Nominando as lâmpadas da esquerda para a direita ede cima para baixo: L1, L2, L3, L4 e L5.

(a)
Com Ch aberta, os terminais de L3 estarão ao mesmo potencial (note a simetria) e, portanto, não passará corrente por ela. Logo, L3 não acende.
Restam dois ramos em paralelo, cada um com 2 lâmpadas em série. Ambos os ramos estão sob os 10V da bateria; então, por serem iguais, a corrente é igual para os dois ramos e portanto TODAS as 4 lâmpadas acenderão com mesmo brilho – pois recebem rrente igual. Essa corrente vale:
i = 10V/20ohm = 0,5A.

(b)
Com.Ch fechada, L2 fica curtocircuitada (conforme você disse), ou seja, L2 não recebe corrente, não acende e podemos considera-la fora do circuito.
Agora,para facilitar a visualização, redesenhe o circuito fazendo coincidir os pontos A e B. Teremos, então, entre os extremos da bateria:
– um ramo com L1;
– um outro ramo com L3//L5 e ambas em série com L4;
e estes dois ramos estão em paralelo.

Como cada ramo está sob 10V (paralelo), vamos calcular a corrente em cada um, lembrando que acenderá com mais brilho a lâmpada que tiver a maior corrente.

No ramo de L1 ----> i1 = 10V/10ohm ----> i1 = 1A

No outro ramo a resistência eq. é:
Req = (10//10) + 10 ----> Req = 5 + 10 ----> Req = 15ohm
E a.corrente puxada por esse ramo será
i' = 10V/15ohm ----> i' = 2/3 A ≈ 0,67A

Então temos as seguintes correntes através de cada lâmpada:
L1 ----> i1 = 1A .......... é a maior corrente >>> L1 é a de maior brilho
L4 ----> i' = 2/3 A ...... é a segunda maior corrente >>> L4 tem o segundo maior brilho
L3 e L5 ----> i'/2 = 1/3 A ....... cada uma tem a menor das correntes >>> o menor dos brilhos.

Portanto, resposta é: i' ≈ 0,67A
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(UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone Empty Re: (UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone

Mensagem por John Nash Sex 24 Ago 2012, 22:31

Obrigado Medeiros.

John Nash
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(UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone Empty Re: (UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone

Mensagem por Medeiros Sex 24 Ago 2012, 23:07

Olá John Nash
Bateu-me a consciência porque, apesar de ter respondido-lhe corretamente, não fui lá muito explicito.

Terá maior brilho a lâmpada que consumir a maior potência.

P = V.I .......... V = R.I ----> P = R.I^2

Como todas as lâmpadas têm resistência igual (R=10 ohm), terá maior potência aquela com a maior corrente, logo, terá maior brilho.
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(UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone Empty Re: (UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone

Mensagem por Daniel-sa12 Qui 28 Nov 2013, 14:50

Não conseguir entender o porque de quando a chave é fechada a lâmpada l3 funcionará ? mas com a chave aberta ela não estava com o mesmo potencial dos pontos a e b ?

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(UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone Empty Re: (UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone

Mensagem por Daniel-sa12 Qui 28 Nov 2013, 14:51

entendi que a l2 ficará em curto quando a chave for fechada, mas porque a l3 funcionará dessa vez ?

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(UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone Empty Re: (UFRJ) Medidas elétricas e Ponte de Wheatstone

Mensagem por kfigueiredo Dom 13 Ago 2017, 11:02

A Req na situação da letra A nao seria 10ohm? Duas lampadas em serie (20oh) e estas em paralelo com mais duas lampadas em serie?

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