Question

Deseja-se determinar as caracteristicas de uma lampada L. Para isso, associa-se a lampada em serie a um resistor de resistencia 5 ohms. Os dois dispositivos são ligados um gerador de fem 9 V e resistencia interna 2 ohms. Nessas condições o voltimetro conectado ao resistor assinala 3 V.


a) Calcule a resistencia eletrica da lampada, a ddp entre os terminais, bem como a potencia por ela dissipada.


Obrigado desde já

Answer 1

Eu coloquei o desenho do circuito para podermos visualizar melhor a cituação.

Primeira coisa que faremos é encontra a corrente do circuito. Não é um item da questão mas precisaremos dela para encontar o que se pede. Para tanto, basata aplicar a Lei Ohm para o resistor em série a lâmpada:

$V=R*i$

$i=\frac{V}{R}$

O voltimetro nos dá o valor da tensão (V) e a resistencia (R) é conhecida. Portanto:

$i=\frac{3}{5} A=0,6A$

Conhecendo o valor da corrente, vamos agora encontrar a ddp da fonte. Lembre-se que o ddp é a voltagem originalmente gerada (fem) subtraida da resistência interna, ou seja:

$ddp_{fonte} = fem -r*i$

$ddp_{fonte}=9-(2)*(0,6)$

$ddp_{fonte}=9-1,2$

$ddp_{fonte}=7,8 V$

Para determinar a resistência da lâmpada, usaremos o balanço de tensões

$ddp - R_{L}*i-R*i =0$

Onde RL é a resistência da lâmpada:

$7,8 - 0,6*R_{L} -5*(0,6)=0$

$7,8-0,6*R_{L} -3=0$

$4,8-0,6*R_{L} =0$

$R_{L}=\frac{4,8}{0,6} = 8 ohms$

Agora encontraremos a ddp da lâmpada:

$ddp_{lampada}=R_{L}*i$

$ddp_{lampada}=(8)*(0,6)=4,8V$

A potência dissipada pela lâmpada, assumindo que ela atua como um resistor de ohms, será dada por:

$P=R_{L} *i^{2}$

$P=(8)*(0,6)^2$

$P=(8)*(0,36)=2,88W$