Dúvidas teóricas - Eletrodinâmica

Se uma lâmpada for ligada a uma tensão U' menor do que a sua tensão nominal U, ela passa a brilhar menos. Isso se deve ao fato de que cada Coulomb de carga que passa pelo seu resistor tem menor energia potencial elétrica. Além disso, a corrente elétrica seria menor também, de acordo com a Primeira Lei de Ohm, caso o resistor seja ôhmico.

Minha dúvida é: a lâmpada, submetida a U', brilha menos por causa dos dois motivos apresentados por mim? Estou certa?

Outra duvida: por que diminuir a tensão faz com que a corrente seja diminuída de forma proporcional? Isso foi verificado experimentalmente pela Primeira Lei de Ohm. No entanto, eu não consigo abstrair o motivo por que se diminuir a tensão, menos cargas elétricas passarão pelo condutor. Elas passarão com menos energia, certo? Mas por que também em menor quantidade?

Lei de Ohm ---> U = R.i ---> Valores nominais de U, i

i = Q/t ---> Q = carga elétrica, t = intervalo de tempo

P = R.i²

Nesta sua dúvida R é constante (a lâmpada é a mesma)

i' = U'/R ---> se U' < U ---> i' < i

q'/t < q/t ---> q' < q

P' < P ---> menor potência ---> menor brilho

Quem "dá força" para as cargas circularem é a tensão U (ou ddp).
Se U' < U ---> "força menor" implica quantidade menor de carga

R=U/I. Verificou-se que certos condutores a certas temperaturas respeitam essa lei. 


Ela é derivada da resistividade r=E/P, onde E é o módulo do campo elétrico e P é o módulo da densidade de corrente.
Na fórmula R=U/I, podemos dizer que U descende  do campo elétrico e I descende da densidade de corrente.

Pense assim: para uma dada densidade de corrente (Intensidade de corrente/ área do condutor), precisarei fornecer um campo elétrico maior caso a resistência seja alta, e um campo elétrico menor se a resistência for menor.

Uma alta resistência quer dizer que devo fornecer um campo elétrico maior para ter uma certa densidade de corrente.
Lembrando que a intensidade de corrente e a ddp vão derivar destes termos.

Mas vamos supor que a resistência é constante:
Pela fórmula dá pra ver que a intensidade de corrente e a ddp são proporcionais.
Se você diminuir a tensão, você diminuiu o campo elétrico. Se diminui o campo elétrico, não terá a mesma "força" para possuir a mesma densidade de corrente que antes. Assim, terá que diminuir.


Uma analogia:
Se temos uma mangueira, possuímos um certo fluxo de água com certa pressão.
Caso coloque o dedo na saída da mangueira, verá que a pressão aumentará, mas o fluxo continuará o mesmo. Isso é bem parecido com a lei de Ohm: aumentei a resistência mas deixei a intensidade de corrente constante. O que aumentou?

Elcio, 

Estaria certo dizer que "força menor" implica menor quantidade de carga, e também menor energia potencial elétrica acumulada por unidade de carga?

Outra coisa: a lei U=Ri tem explicação teórica, além da experimental?

Outra analogia:
Se temos uma bola a uma certa altura h, então ela possui energia potencial gravitacional igual a mhg (adotando o solo como referência nula e constante g).
Se aumentar ainda mais a altura (h+y), aumentaremos a energia potencial.

O que ocorre se soltarmos as bolas? Quem realizará mais trabalho: a bola da posição h ou h +y?

O potencial elétrico é igual a energia potencial por unidade de carga. V=U/q
Se temos uma energia potencial elétrica alta, temos uma voltagem alta.
Se temos uma voltagem alta, a carga pode realizar um maior trabalho porque temos uma maior energia.
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Vamos supor que temos uma bola amarrada num fio real preso no chão. Se lançarmos para cima a bola, ela terá uma certa energia potencial e fará uma certa tensão no fio. Se lançarmos mais alto, terá uma maior energia potencial gravitacional e fará uma maior tensão.
Vai chegar num ponto que lançaremos tão alto que a corda vai arrebentar. 
Isso é semelhante a corrente elétrica.
Pegue algum aparelho de 110v e ligue numa tensão de 220v. Faça o experimento.
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Recomendo que veja os capítulos 21, 23 e 25 do livro de física do Young.

Mas você deve se preocupar em aprender e não em saber as fórmulas.
Fórmulas não explicam nada. 

Desde do início do ano, eu não anoto mais nada que estudo.
O meu objetivo é aprender e não apenas estudar.

Ele é universitário, mas não é tão difícil de entender.
Os livros da 9ª edição do Halliday eu achei muito mastigado. Fui pela capa bonita e comprei os 4 volumes => me dei mal.

Muito obrigada pelas sugestões, RioBranco!