Pilhas

No recente blecaute que afetou a vida de milhões de brasileiros, um vestibulando de São Paulo, estado mais afetado pelo apagão, decidiu usar sua lanterna a pilha. Essa lanterna funciona com 3 pilhas comuns (1,5 V cada) associadas em série, que vão constituir uma fonte de 4,5 V de tensão. Como a luminosidade fornecida pela lâmpada não lhe fosse suficiente e ele dispusesse de outra lâmpada idêntica, resolveu usar ambas simultaneamente improvisando uma associação. Para conseguir a luminosidade desejada, mais intensa, o vestibulando deve ter associado as lâmpadas em
a) série, sabendo que assim as pilhas durariam a metade do tempo em comparação ao seu uso com uma lâmpada apenas.
b) série, sabendo que as pilhas durariam o mesmo tempo que duram quando alimentam uma lâmpada apenas.
c) paralelo, sabendo que as pilhas durariam menos tempo que duram quando alimentam uma lâmpada apenas.
d) paralelo, sabendo que as pilhas durariam o mesmo tempo que duram quando alimentam uma lâmpada apenas.
e) paralelo, sabendo que as pilhas durariam mais tempo em comparação ao seu uso com uma lâmpada apenas




Resposta C 

Quando as pilhas estão em paralelo, essas não ficariam com a vida útil mais longa ???
e como saber que sua potência é máxima em paralelo ?

A potência dissipada com apenas uma lâmpada:

P = U² / R

A potência dissipada com ambas em paralelo:

P' = U² / (R/2)
P' = U² . (2 / R)
P' = 2 . (U² / R)

Então:

P' = 2.P

Se a potência dissipada é maior o gerador vai ser mais solicitado.

Qualquer dúvida me fala.

já que são 3 pilhas, pq é R/2 e não R/3 ? E pq não pode ser em série ???

Qual mateiral vc usa pra estudar física ???

Desculpe, não expliquei, eu considerei um gerador só, você pode somar as d.d.p's de cada uma e considerar apenas um gerador de f.e.m U.

A resistência equivalente:

Req = R.R / R+R
Req = R² / 2.R
Req = R / 2

Em série ocorre queda de tensão de um resistor para outro, o brilho não será o mesmo.


Estou usando uma coleção de apostilas do Poliedro de 2013.

Obrigado

Eu continuo sem entender como descobrir se é em paralelo ou não...Alguém me explica?!

Em paralelo a ddp é a mesma para as lâmpadas. Com isso ele consegue a maior luminosidade possível, o que não aconteceria em série, já que ia se dividir entre as duas

P=U²/R

Complementado a resposta acima:

P é inversamente proporcional à resistência equivalente alimentada pelas pilhas.

1) Se a associação das duas lâmpadas for em série: Re = 2.R ---> 
Ps = U²/2.R = (1/2).U²/R

2) Se a associação de ambas for em paralelo: 

Re = R/2 ---> Pp = U²/(R/2) = 2.(U²/R) ---> 

Pp/Ps = 2/(1/2) ---> Pp = 4.Ps

Conclusão: a potência com as lâmpadas em paralelo (Pp) é 4 vezes maior do que a potência com as lâmpadas em série (Ps)

Quanto maior a potência dissipada nas lâmpadas, maior a luminosidade.

Evidentemente, para fornecer esta potência maior, as pilhas vão durar menos e você gastará mais dinheiro para comprar pilhas novas.

Mas para entender não precisa fazer contas. Imagine a seguinte situação:

Na sala da sua casa existem, duas luminárias independentes, cada uma com seu interruptor (elas estão ligadas à rede, em paralelo).
É óbvio que ligando as duas lâmpadas você aumenta a luminosidade.
Mas é óbvio, também, que sua conta de energia no mês será maior!