Duas lâmpadas, L1 e L2, são idênticas, exceto por uma diferença: a lâmpada L1 tem um filamento mais espesso que a lâmpada L2. Ao ligarmos cada lâmpada a uma tensão de 220 V, observaremos que: *
a) L1 e L2 terão o mesmo brilho.
b) L1 brilhará mais, pois tem maior resistência.
c) L2 brilhará mais, pois tem maior resistência.
d) L2 brilhará mais, pois tem menor resistência.
e) L1 brilhará mais, pois tem menor resistência.
a) L1 e L2 terão o mesmo brilho.
b) L1 brilhará mais, pois tem maior resistência.
c) L2 brilhará mais, pois tem maior resistência.
d) L2 brilhará mais, pois tem menor resistência.
e) L1 brilhará mais, pois tem menor resistência.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre duas lâmpadas, L1 e L2, que são iguais, mas a L1 tem um filamento mais grosso que a L2. Ambas são ligadas em 220 V. Precisamos descobrir qual das opções está correta sobre o brilho delas. Para resolver isso, vamos usar conceitos de resistência elétrica e potência, que são partes da física elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como a espessura do filamento afeta a resistência. A resistência elétrica ($ R $) de um fio é dada pela fórmula:
Onde:
- $ \rho $ é a resistividade do material,
- $ L $ é o comprimento,
- $ A $ é a área da seção transversal.
Como a L1 tem um filamento mais grosso, sua área ($ A $) é maior. Com isso, a resistência $ R $ dela será menor, porque $ R $ é inversamente proporcional à área.
Passo 3
Agora, vamos relacionar a resistência com o brilho da lâmpada. O brilho está ligado à potência elétrica ($ P $) dissipada pela lâmpada, que pode ser calculada por:
Onde $ V $ é a tensão (220 V).
Como a L1 tem menor resistência ($ R $), substituindo na fórmula, a potência $ P $ dela será maior. Isso significa que a L1 vai dissipar mais energia e, portanto, brilhar mais.
Passo 4
Então, juntando tudo: L1 tem menor resistência porque o filamento é mais grosso, e isso faz com que ela tenha maior potência e brilho quando ligada em 220 V.
Resposta
A opção e) L1 brilhará mais, pois tem menor resistência está correta.