UTP NIVELAMENTO – FÍSICA

Desafio 8Conteúdo abordado: CIRCUITO ELÉTRICO

Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais conectadas a um gerador (G) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave que pode ser ligada nas posições A ou B.

Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver na posiçãoa) B, pois a corrente será maior nesse caso.b) B, pois a potência total será maior nesse caso.c) A, pois a resistência equivalente será menor nesse caso.d) B, pois o gerador fornecerá uma maior tensão nesse caso.e) A, pois a potência dissipada pelo gerador será menor nesse caso.

INTRODUÇÃO

Para se estabelecer uma corrente elétrica são necessários, basicamente: um gerador de energia elétrica, um condutor em circuito fechado e um elemento para utilizar a energia produzida pelo gerador, um resistor. A esse conjunto denominamos circuito elétrico.

Convém marcarmos bem as definições de gerador e de resistor elétrico, para evitar confusões: gerador elétrico é um dispositivo capaz de transformar energia química ou mecânica em energia elétrica. O gerador não gera ou cria cargas elétricas, sua função é fornecer energia às cargas elétricas que o atravessam. Já resistor elétrico é um dispositivo que transforma toda a energia elétrica consumida integralmente em calor. É o que acontece com os aquecedores, o ferro elétrico, o chuveiro elétrico, a lâmpada comum e os fios condutores em geral. A lâmpada, como consta em nosso desafio, apresenta uma resistência que é aquecida até emitir um brilho.

8.1 PROBLEMATIZAÇÃO – QUAL A DIFERENÇA ENTRE ASSOCIAÇÃO SÉRIE E PARALELO?

Na associação série a corrente que sai do gerador primeiro passa em um resistor e depois em outro, e a resistência total do circuito é a soma das resistências de cada resistor.

Em um circuito em paralelo temos a corrente que sai do gerador é dividida entre o resistor 1 e o resistor 2, a resistência total entre dois resistores é dada pela relação:

Não podemos esquecer da Potência elétrica: potência é uma grandeza física que mede a energia que está sendo transformada na unidade de tempo, no caso das lâmpadas é transformado energia elétrica em calor. Pode ser expresso pelas equações:

P = V.i P = R.i2

8.2 COMO RESOLVER PASSO A PASSO O DESAFIO 8 Fechando a chave “B” a corrente passa por R1 R2 temos a associação serie, a resistência total é:

Como as resistências são iguais:

A corrente elétrica é:

A potência é:

Quando ligamos a chave em “A” a corrente passa por R1 R3, temos a associação paralelo, a

resistência total é:

Como a resistências são iguais temos:

A corrente elétrica é:

A corrente é dividida igualmente para cada resistor, então a corrente no resistor é:

A potência é:

Resolução completa:

PROFESSOR ROGÉRIO

Ligando a chave no ponto A vamos ter um circuito em paralelo e a sua resistência equivalente

é chegamos em uma potência na lâmpada de quando ligamos a B

temos o circuito em série , sua resistência equivalente é resultando em uma

potência na lâmpada de e comparando os resultados a potência no caso da chave

ligada em A é quatro vezes menor que a chave ligado em B, e a resistência total é menor quando a chave esta ligado em A no circuito paralelo.Resposta certa: alternativa C