Física III(SAS) - Eletrodinâmica Tópico resolvido

Eletricidade e Magnetismo

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nathaalia
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(SAS) - Eletrodinâmica

Mensagem não lida por nathaalia »

Uma casinha de madeira tem um circuito elétrico que
usa uma bateria de 12 V, fios de cobre e um interruptor
de abajur para poder acender as luzes. As sete lâmpadas
usadas são idênticas, precisam de 3 V para funcionar
corretamente e têm suas resistências representadas na
figura a seguir.
Dúvida Física.png
Dúvida Física.png (24.06 KiB) Exibido 451 vezes
As lâmpadas que têm tensão para funcionar corretamente
são as dos cômodos
A sala e cozinha.
B quarto 1 e sala.
C quarto 1 e quarto 2.
D quarto 2 e banheiro.
E banheiro e lavanderia.
Resposta

B

Última edição: nathaalia (Qua 10 Ago, 2022 14:58). Total de 1 vez.



Deleted User 29028
6 - Doutor
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Ago 2022 12 18:30

Re: (SAS) - Eletrodinâmica

Mensagem não lida por Deleted User 29028 »

Olá nathaalia, td blz??

Observe que na segunda oração do texto (enunciado), afirma que: ´´as lâmpadas são idênticas`` e no segundo período desta mesma oração indica que: ´´têm suas resistências representadas na figura a seguir`` (no caso, as lâmpadas).
Então interpretando, entende-se que todas as lâmpadas estão representadas como resistência, tendo o mesmo valor cada.

Sendo assim, cada resistência será chamada de ´´R``, onde cada R vale 1(um), ou melhor: 1R

Veja a figura abaixo:
1.jpg
1.jpg (6.38 KiB) Exibido 429 vezes


De uma forma ´´estratégica``, podemos ao invés de chamar cada resistência de: 1R, podemos dar o valor de 1Ω para cada uma, isto porque seguimos a interpretação do enunciado, qual citei à você acima no começo desta postagem.

Então, a nova configuração estratégica ficará assim.
Veja a figura:
2.jpg
2.jpg (7.76 KiB) Exibido 429 vezes


- Observe que também nomeei os terminais da bateria (A e B) e os nós (C e D), blz??

Obs:
Apenas para título de informação!!

Foi aplicada a estratégia do valor em 1Ω para cada resistência, devido a interpretação do enunciado referente a questão!! Caso a questão solicitasse o valor de um R em exclusivo, onde outras resistências tivessem seus valores explícitos, não poderia aplicar-se tal valor de (1Ω) para R, onde o correto, seria aplicar uma equação matemática para encontrar o valor verdadeiro de R



Agora vamos encontrar a REQ total do circuito:

Temos R2 em série com R3, o mesmo entre R4 e R5. Sendo assim, é o somatório entre as séries

R2+R3 = 1Ω+1Ω = 2Ω
R4+R5 = 1Ω+1Ω = 2Ω
3.jpg
3.jpg (14.12 KiB) Exibido 429 vezes


A próxima configuração irá ficar assim: ver figura abaixo
Observe que agora 2Ω está em paralelo com 2Ω.
Ambos com valores idênticos = 2Ω cada, podemos utilizar a seguinte fórmula para os cálculos:
Req= R/N = 2Ω/2 = 1Ω
4.jpg
4.jpg (9.17 KiB) Exibido 429 vezes



Nesta configuração existem 4 resistências de 1Ω cada que estão em série.
Para cálculo, é o somatório delas:
1Ω+1Ω+1Ω+1Ω= 4Ω
A REQ total do circuito é 4Ω
5.jpg
5.jpg (6.58 KiB) Exibido 429 vezes

Para matar esta questão de boa, vamos encontrar a corrente que percorre o circuito elétrico, através da seguinte fórmula da Lei de Ohm:
I = V/R → Onde V é a tensão fornecida pela bateria = 12V e R é a resistência equivalente total do circuito = 4Ω

Então:

I = 12V/4Ω
I = 3A


Observe que R1 está em série com a bateria, o mesmo R6 e R7 na parte inferior do circuito, sendo assim, é sabido que a corrente (I) que a bateria emite (3A) será a mesma que irá passar por R1 e ao percorrer por todo circuito, essa mesma corrente também irá passar por R6 e R7, afinal, estão em série um com outro e os dois em série também com a bateria.
Onde entra a 1ª Lei de Kirchhoff ´´a soma das correntes que entram por um nó, é igual a soma das correntes que dele saem``
6.jpg
6.jpg (8.68 KiB) Exibido 429 vezes

Agora vamos encontrar a queda de tensão sobre R1
V= I . R → I= 3A corrente do circuito e R=1Ω

VR1= 3A . 1Ω
VR1= 3V


Observe que a corrente de 3A chega no nó ´´C``, observe também que R2, R3, R4 e R5 tem valores de resistência iguais!! Isto significa que esta corrente de 3A ao chegar no ponto ´´C`` (nó) ela reconhece um equilíbrio Ohmico, onde ela irá se dividir também de forma equilibrada (partes iguais)

Então: 3A/2= 1,5A para cada ramal (caminho)
7.jpg
7.jpg (10.44 KiB) Exibido 429 vezes

Agora como base, iremos encontrar a queda de tensão apenas de R2 como referência:
V= I . R → I= 1,5A corrente que passa por R2 e R=1Ω

VR1= 1,5A . 1Ω
VR1= 1,5V

Então, a queda de tensão de R2 é= 1,5V, onde o mesmo é aplicado para: R3, R4 e R5, afinal, eles tem os mesmos valores de corrente e resistência, blz??

Ainda olhando para figura acima, lembre-se da 1ª Lei de Kirchhoff ´´a soma das correntes que entram por um nó, é igual a soma das correntes que dele saem``, então observe que a corrente de 3A se dividiu ao chegar no ponto ´´C`` em dois caminhos, porém, elas se encontram ao chegarem no ponto ´´D`` totalizando novamente os 3A de corrente.

Sendo assim, dá sentido quando lhe disse que a corrente de R6 e R7 seria a mesma corrente fornecida pela bateria I=3A, assim como também seria a mesma que passa por R1.

Agora pra fechar com chave de ouro, vamos obter a queda de tensão apenas de R6 como referência:

V= I . R → I= 3A corrente que passa por R6 e R=1Ω

VR6= 3A . 1Ω
VR6= 3V

O mesmo se repete para R7, afinal R6 e R7 estão em série compartilham a mesma corrente!!


Para conclusão final a resposta correta é a letra B

Onde os cômodos: Quarto 1 e sala as lâmpadas tem 3V e acendem com luminosidade adequada.

Os demais cômodos: Quarto 2, cozinha, banheiro e lavanderia suas lâmpadas acendem com luminosidade inferior, por terem apenas 1,5V cada.




Vídeo aula desta questão - link:

https://youtu.be/14izHneaqlk


Forte abraço e bons estudos.

Última edição: Deleted User 29028 (Sex 12 Ago, 2022 18:57). Total de 1 vez.



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