Circuitos-Eletricidade

por jvsmachado Qui 11 Out 2018, 20:12

Num experimento de laboratório dispomos do seguinte material:

· Lâmpada: tensão máxima 6V, potência 3W

· Multímetro

· Fonte de alimentação DC 10V

· Conjunto de resistores: 3 Ω, 20 Ω e 30Ω.

· Placa de montagem

A lâmpada não pode ser ligada diretamente na fonte - pois está a danificará . Suponha que a lâmpada tenha resistência ôhmica.

a) Projete, com os resistores disponíveis um circuito simples para que se possa ligar a lâmpada

e obter a maior potência possível.

b) Qual é está potência? Suponha que a lâmpada tenha resistência ôhmica.

por **Elcioschin** Qui 11 Out 2018, 20:19

Tens o gabarito? caso tenha, poste, por favor para atender Regra XI do fórum.

por jvsmachado Qui 11 Out 2018, 20:40

Infelizmente não tenho. Essa questão caiu na SBF DE 2013 NA 3ª FASE.
Não achei o gabarito em lugar nenhum.
Já procurei questões semelhantes mais nada.
Preciso muito de uma ideia, pelo menos, de como fazer.

por **Elcioschin** Qui 11 Out 2018, 22:24

Existe algo esquisito na questão: uma lâmpada não possui tensão máxima, ela possui tensão nominal.

Supondo que seja tensão nominal: U = 6 V , P = 3 W ---> E = 10 V

i = P/U ---> i = 3/6 ---> i = 0,5 A
R = U²/P ---> R = 6²/3 ---> R = 12 Ω

Seta r a resistência que devemos colocar em série para que a tensão da lâmpada seja 6 V e a corrente 0,5 A

E = (R + r).i ---> 10 = (12 + r).0,5 ---> r = 8 Ω

O jeito agora seria associar os resistores de algum modo, para obter uma resistência equivalente r = 8 Ω

por JCV165 Ter 23 Out 2018, 15:33

Achei essa solução na internet :
http://noic.com.br/obf-2013-terceira-fase-nivel-3/

por **Elcioschin** Ter 23 Out 2018, 19:09

Existe um erro na solução:

"Para que a potência seja máxima, devemos chegar o mais perto possível da tensão máxima, utilizando a menor resistência de valor maior que 10 Ω."

O valor correto é r ≥ 8 Ω (conforme eu calculei, e não 10 Ω)

Para não exceder 6 V na lâmpada, a resistência a ser associada em série com a lâmpada deverá ser, no mínimo igual a 8 Ω

Temos as seguintes possibilidades de associação:

3 // 20 ---> Calcule Re
3 // 30 ---> Calcule Re
20 // 30 ---> Calcule Re
3 // 20 // 30 ---> Calcule Re
Somente Re = 20
Somente Re = 30

O valor de Re que for mais próximo de 8 é o que deverá ser o escolhido.
Com este valor em série com a lâmpada com R = 12 Ω calcule i = 10/(Re + 12)
Depois calcule a potência máxima: Pmáx = 12.i²