19. (UFSCar-modif) As lâmpadas incandescentes foram inventadas há cerca
de 140 anos, apresentando hoje em dia praticamente as mesmas caracte-
rísticas físicas dos protótipos iniciais. Esses importantes dispositivos elétri-
cos da vida moderna constituem-se de um filamento metálico envolto por
uma cápsula de vidro. Quando o filamento é atravessado por uma corrente
elétrica, se aquece e passa a brilhar. Para evitar o desgaste do filamento
condutor, o interior da cápsula de vidro é preenchido com um gás inerte,
como argônio ou criptônio.
O gráfico apresenta o comportamento da resistividade do tungstênio em
função da temperatura. Considere uma lâmpada incandescente cujo fila-
mento de tungstênio, em funcionamento, possui uma seção transversal de
1,6 × 10–2 mm2 e comprimento de 2 m. Calcule qual a resistência elétrica R
do filamento de tungstênio quando a lâmpada está operando a uma tempe-
ratura de 3 000 oC.
Soluções para a tarefa
Resposta:
1. (Uece 2014) Pelo filamento do farol de um carro passa uma corrente de 4 A. A tensão
fornecida ao farol pela bateria automotiva é de 12 V. Note que nem toda a energia elétrica
fornecida é convertida em energia luminosa, sendo parte dela perdida na forma de calor.
Nessas condições, a potência, em Watts, fornecida à lâmpada é
a) 48.
b) 3.
c) 1/3.
d) 12.
Resposta:
[A]
Da expressão da potência útil fornecida por uma bateria:
P U i 12 4 P 48 W.
Explicação:
A resistência elétrica do filamento de tungstênio da lâmpada é de 1 Ω.
Segunda lei de Ohm
A segunda lei de Ohm determina que a resistência elétrica de um condutor é calculada a partir da resistividade ρ do material, do seu comprimento l e da área A da seção transversal:
R = ρ . l/A
Observando o gráfico, o filamento de tungstênio da lâmpada possui uma resistividade igual a Ω.m a uma temperatura de 3000ºC. E do enunciado, o seu comprimento é igual a 2 m e a área da seção transversal é de , logo substituindo estes valores na segunda lei de ohm para cálculo da resistência elétrica R:
R = 1 Ω
Saiba mais sobre segunda lei de Ohm em:
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