Uma fonte de 20 V deve alimentar uma lâmpada de
. Determine o resistor que, colocado em série com a lâmpada, faça com que ela trabalhe dentro de suas especificaçōes.
Passo 1
Vamos entender o problema: temos uma fonte de 20 V que precisa alimentar uma lâmpada que funciona com 6 V e tem uma potência de 120 mW. Nosso objetivo é determinar o valor do resistor que, colocado em série com a lâmpada, fará com que ela opere dentro das suas especificações. Para resolver isso, vamos precisar aplicar conceitos de eletricidade, como a Lei de Ohm e as relações de potência elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a corrente que a lâmpada necessita para funcionar corretamente. Sabemos que a potência elétrica (
) é dada por:
Onde
é a tensão e
é a corrente. Queremos encontrar a corrente, então rearranjamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, temos uma fonte de 20 V que alimenta a lâmpada com 6 V. Isso significa que o resistor colocado em série precisa “absorver” a diferença de tensão entre a fonte e a lâmpada, que é:
Passo 4
Com a tensão no resistor (
) e a corrente do circuito (
) conhecidas, podemos usar a Lei de Ohm para calcular o valor do resistor:
Resposta
O resistor necessário é de 700 Ω.