Enunciado

58. A lâmpada de 60   W NA figura 2.122 é de 120   V . Calcule V s para que a lâmpada opere nas condições estabelecidas.

Passo 1

Olha só! A resistência de um componente, como o caso da nossa lâmpada, é dada pela divisão da tensão,   U , ao quadrado pela potência dele.

Sendo assim, a resistência da lâmpada é dada por:

R l â m p a d a = U 2 P

R l â m p a d a = 120   V 2 60   W

R l â m p a d a = 240   Ω

E para achar a corrente i 1   que deve circular na lâmpada para que ela opere nas condições estabelecidas, basta dividir a tensão característica dela pela resistência que acabamos de achar:

i 1 = 120   V 240   Ω  

i 1 = 0,5   A

Passo 2

Só que a lâmpada e aquela resistência de 80   Ω estão em paralelo. Isso significa que a resistência de 80   Ω também está submetida a uma fonte de tensão de 120   V , de modo que a corrente i 2 que circula nessa resistência é dada por:

i 2 = 120   V 80   Ω  

i 2 = 1,5   A

Passo 3

Agora vamos esboçar o circuito pra entender o que está acontecendo. Consideremos a lâmpada como uma resistência.

Dessa figura, tiramos que a corrente i é dada por:

i = i 1 + i 2

i = 0,5   A + 1,5   A

i = 2,0   A

Assim que essa corrente i passa pela resistência de 40   Ω , ocorre uma queda de potencial até chegar ao valor de 120   V . Sendo assim, podemos estabelecer a seguinte relação:

V s - 40 i = 120  

V s = 40 i + 120

V s = 40 ⋅ 2 + 120   V

V s = 200   V

Essa é a tensão procurada!

Resposta

V s = 200   V

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