Duas lâmpadas idênticas são ligadas em série a uma mesma pilha. Comparando essa ligação com uma única lâmpada…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar as mudanças de estado físico da matéria e explicar essas transformações com base no modelo de constituição submicroscópica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Duas lâmpadas idênticas são ligadas em série a uma mesma pilha. Comparando essa ligação com uma única lâmpada ligada à mesma pilha, como será a intensidade luminosa de cada lâmpada em série?
- A) A intensidade luminosa de cada lâmpada em série será maior.
- B) Menor — cada lâmpada recebe menos corrente e, portanto, dissipa menos potência.
- C) Uma das lâmpadas em série brilhará mais do que a outra.
- D) As lâmpadas em série atuam como uma única lâmpada com brilho igual.
- E) As duas lâmpadas em série ficarão apagadas.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Ao ligar as duas lâmpadas idênticas em série, a corrente elétrica passa pelas duas, com o mesmo valor em ambas. Com uma única lâmpada de resistência R ligada à pilha de tensão V, a corrente é I1 = V/R. Com duas lâmpadas em série, a resistência total é 2R, então a corrente passa a ser I2 = V/(2R), ou seja, a metade da corrente anterior. Passo 2: A potência dissipada por cada lâmpada é P = R x I^2. Com uma lâmpada, P1 = V^2/R. Em série, cada lâmpada dissipa P2 = R x (V/(2R))^2 = V^2/(4R), que é um quarto da potência anterior. Passo 3: Como o brilho depende da potência dissipada, cada lâmpada em série brilha menos do que a lâmpada sozinha. Passo 4: Portanto a alternativa B está correta: cada lâmpada recebe menos corrente (a metade) e dissipa menos potência (um quarto). Passo 5: A alternativa A está errada, pois as lâmpadas em série brilham menos, não mais. A alternativa C está errada, pois lâmpadas idênticas em série recebem a mesma corrente e brilham igualmente. A alternativa D está errada, pois o brilho de cada lâmpada em série é menor que o de uma lâmpada sozinha na mesma pilha. A alternativa E está errada, pois o circuito está fechado e as lâmpadas acendem, apenas com menor brilho. Passo 6: O gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução.
💡 Dica: Compare a corrente e a potência dissipada nas lâmpadas em série com a lâmpada única.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que, ao acrescentar mais uma lâmpada ao circuito, a pilha passa a fornecer mais energia para cada lâmpada, aumentando o brilho. Ele não percebe que a resistência total aumenta e a corrente diminui.
Em série, as duas lâmpadas dividem a tensão fornecida pela pilha. Como são idênticas, cada uma recebe menos potência do que uma lâmpada ligada sozinha à pilha e, por isso, brilha menos.
O aluno supõe que a corrente se divide ou se distribui de forma desigual entre as lâmpadas, como se uma recebesse mais que a outra. Ele ignora que, em série, a mesma corrente atravessa todos os elementos e que as lâmpadas são idênticas.
O aluno pensa que a associação em série funciona como uma única lâmpada de brilho igual ao original, sem considerar que a tensão da pilha se divide entre as duas lâmpadas. Ele confunde o número de lâmpadas com o efeito sobre a potência de cada uma.
Por que engana: Pode-se acreditar que cada lâmpada recebe a mesma corrente que uma lâmpada isolada, ou que lâmpadas idênticas em série necessariamente mantêm o brilho original.
O aluno imagina que, por as lâmpadas estarem em série, a corrente seria interrompida ou insuficiente para acendê-las. Ele não reconhece que o circuito permanece fechado e que a corrente, embora menor, ainda circula.
Raio-X da questão
Circuito em série e brilho
avaliacao
Corrente elétrica em circuitos · Potência elétrica e brilho
Revise como a associação em série afeta a corrente e a potência elétrica dissipada em cada lâmpada.
Pode-se acreditar que cada lâmpada recebe a mesma corrente que uma lâmpada isolada, ou que lâmpadas idênticas em série necessariamente mantêm o brilho original.
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cientifico
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