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(EEAR - 2001) Lâmpadas

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Mensagem por ALDRIN Qua 28 Out 2009, 20:05

Um eletricista, distraidamente, ligou duas lâmpadas, uma de 10 W - 110 V e outra de 100 W - 110 V, em série a uma tomada de 220 V. Logo, ele verifica que:

a) as duas lâmpadas acenderam com pouco brilho.
b) as duas lâmpadas "queimaram" imediatamente.
c) a de 100 W acendeu com brilho acima do normal e "se queimou". A de 10 W teve brilho menor e depois se apagou.
d) a de 10 W acendeu com brilho acima do normal e "se queimou". A de 100 W teve brilho menor e depois se apagou.

Obs.: Não tenho o gabarito.
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(EEAR - 2001) Lâmpadas Empty Re: (EEAR - 2001) Lâmpadas

Mensagem por Medeiros Qui 29 Out 2009, 01:07

seja:
L1 = lâmpada de 10W×110V, c/ resistência R1
L2 = lâmpada de 100W×110V, c/ resist. R2

Por características de fabricação, essas lâmpadas devem trabalhar sob as seguintes correntes:
I = P/U
IL1 = 10W/110V = 1/11 ≈ 90 mA
IL2 = 100W/110V = 10/11 ≈ 900 mA

E têm as seguintes resitências:
P = UI = RI² = U²/R -----> R = U²/P
R1 = 110²/10 = 11*110 = 1210 Ω
R2 = 110²/100 = 11*11 = 121 Ω

Na configuração em que o eletricista ligou, as lâmpadas ficaram em série, logo a resistência equivalente do circuito é:
Req = R1 + R2 = 1210 + 121 = 1331 Ω

A corrente real I no circuito, sob 220V, é:
I = U/R
I = 220V/1331Ω ≈ 220/1300 = 22/130 A = 170 mA
que irá circular por todas as lâmpadas.

Devido à corrente I, cada lâmpada fica submetida a um tensão de:
U = IR
UL1 = 170mA * 1210Ω ≈ 205 V
UL2 = 170mA * 121Ω ≈ 20 V

Concluindo

90 mA < 170 mA << 900 mA -------> IL1 < I < IL2

Portanto a lâmpada L1 está submetida a uma corrente bem maior que a nominal (quase o dobro) e a uma tensão também quase o dobro da nominal. Nestas condições ela acende com brilho intenso (devido à tensão) mas se consome rapidamente (devido à corrente) e queima.

A lâmpada L2 está subalimentada, tanto em corrente como em tensão, e vai acender muito fracamente. Na realidade, nestes níveis (1/5 do nominal), a lâmpada nem chega a brilhar (acender) e o que vemos é o seu filamento ruborizar. Quando a lâmpada L1 queima, ela interrompe o circuito e, então, L2 apaga.

Logo, alternativa D
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