Em uma experiência, três lâmpadas idênticas {L1, L2, L3} foram inicialmente associadas em série e conectadas a…

Questão

Em uma experiência, três lâmpadas idênticas {L1, L2, L3} foram inicialmente associadas em série e conectadas a uma bateria E de resistência interna nula. Cada uma dessas lâmpadas pode ser individualmente ligada à bateria E sem se queimar. Observe o esquema desse circuito, quando as três lâmpadas encontram-se acesas: Em seguida, os extremos não comuns de L1 e L2 foram conectados por um fio metálico, conforme ilustrado abaixo: A afirmativa que descreve o estado de funcionamento das lâmpadas nessa nova condição é: (UERJ 2013)

1. A) As três lâmpadas se apagam.
2. B) As três lâmpadas permanecem acesas.
3. C) L1 e L2 se apagam e L3 permanece acesa.
4. D) L3 se apaga e L1 e L2 permanecem acesas.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Na associação em série, as três lâmpadas idênticas estão no mesmo caminho, então a mesma corrente i passa por todas. A bateria tem resistência interna nula, logo a tensão E se distribui entre as três lâmpadas, cada uma com tensão E/3. Passo 2: Ao ligar os extremos não comuns de L1 e L2 por um fio metálico, forma-se um curto-circuito em paralelo com o trecho formado por L1 e L2. A resistência desse fio é praticamente nula, então quase toda a corrente passa por ele e não por L1 e L2. Passo 3: Com isso, a diferença de potencial em L1 e L2 cai a zero, pois elas estão ligadas em paralelo com o fio, que tem resistência desprezível. Elas deixam de ser percorridas por corrente e se apagam. Passo 4: A lâmpada L3 continua no circuito e agora fica sujeita a toda a tensão E da bateria, porque o fio substitui o caminho pelas lâmpadas L1 e L2. Ela continua percorrida pela corrente, então permanece acesa, até com brilho maior do que antes. Passo 5: Por isso a alternativa correta é a C: L1 e L2 se apagam e L3 permanece acesa. Por que as outras estão erradas: A) As três não se apagam, pois o fio cria um desvio apenas para L1 e L2, e L3 continua no circuito. B) Não é verdade que as três permanecem acesas, porque L1 e L2 ficam curto-circuitadas e não recebem corrente. D) A L3 não é curto-circuitada, pois o fio liga os extremos de L1 e L2, e não os de L3.

💡 Dica: Analise o efeito do curto-circuito no circuito em série.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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