( 0,5 pt ) Calcule a tensão sobre a lâmpada, modificando-se valor do potenciômetro em 10 %, 30 % e 50 % de seu valor nominal. Comente o funcionamento da lâmpada para cada caso do potenciômetro.

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos calcular a tensão sobre a lâmpada quando o potenciômetro é ajustado para 10%, 30% e 50% do seu valor nominal. Para resolver isso, vamos usar conceitos de divisão de tensão em circuitos elétricos e entender como a variação do potenciômetro afeta a tensão na lâmpada.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que um potenciômetro é um resistor variável que pode dividir a tensão em um circuito. Quando ajustamos o potenciômetro, estamos essencialmente mudando a resistência que a lâmpada vê, o que, por sua vez, altera a tensão sobre ela.

Passo 3

Vamos definir Vlâmpada = Vtotal times ( RlâmpadaRpot ) como a tensão total aplicada no circuito. A tensão na lâmpada ( â) pode ser calculada usando a fórmula da divisão de tensão:
ââ
Onde:
  • â é a resistência da lâmpada.
  • é a resistência do potenciômetro.

Passo 4

Como o valor do potenciômetro está sendo modificado para 10%, 30% e 50% do seu valor nominal ( Rpot = % times Rpotnominal ), podemos expressar nesses casos:
Assim, para cada porcentagem:
  • 10%:
  • 30%:
  • 50%:

Passo 5

Substituindo Vlâmpada = Vtotal times ( Rlâmpada% times Rpotnominal ) na fórmula da tensão:
ââ
Isso mostra que à medida que a porcentagem do potenciômetro diminui, a tensão na lâmpada aumenta, e vice-versa.

Passo 6

Agora, vamos comentar o funcionamento da lâmpada para cada caso:
  • 10% do potenciômetro: A resistência do potenciômetro é baixa, resultando em uma tensão maior na lâmpada. A lâmpada ficará mais brilhante.
  • 30% do potenciômetro: A resistência é maior que 10%, então a tensão na lâmpada será menor que no caso anterior. A lâmpada terá um brilho médio.
  • 50% do potenciômetro: A resistência é ainda maior, diminuindo ainda mais a tensão na lâmpada. A lâmpada ficará menos brilhante comparada aos casos anteriores.

Resposta

A tensão sobre a lâmpada será maior quando o potenciômetro está ajustado para 10% do valor nominal, médio para 30% e menor para 50%. Consequentemente, a lâmpada ficará mais brilhante a 10%, com brilho médio a 30% e menos brilhante a 50%.

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