(Ques. 13 do Cap. 25 - Física 3 Young & Freedman - 12a Edição)
Por que uma lâmpada quase sempre queima assim que você acende a luz e quase nunca enquanto está acesa?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta é: “Por que uma lâmpada quase sempre queima assim que você acende a luz e quase nunca enquanto está acesa?”. Estamos falando de Física, especificamente sobre como a eletricidade e a resistência funcionam nos filamentos das lâmpadas. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como resistência elétrica, temperatura do filamento e como eles se relacionam.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre resistência elétrica. A resistência é uma medida de quão difícil é para a corrente elétrica passar por um material. No caso da lâmpada, o filamento (geralmente feito de tungstênio) tem resistência que depende da temperatura.

Passo 3

Quando a lâmpada está apagada, o filamento está frio. Nesse estado, a resistência do filamento é menor. Com menos resistência, a corrente elétrica que passa por ele é maior. Uma corrente muito alta pode causar um estresse extra no filamento, levando-o a queimar rapidamente.

Passo 4

Quando você acende a lâmpada, a corrente alta inicial faz com que o filamento aqueça rapidamente. À medida que a temperatura do filamento aumenta, a resistência também aumenta. Com a resistência maior, a corrente elétrica diminui para um nível mais seguro e estável, permitindo que a lâmpada funcione por mais tempo sem queimar.

Passo 5

Então, resumindo: a alta corrente inicial quando o filamento está frio causa um grande estresse nele, aumentando as chances de queimar logo após ser ligado. Depois que o filamento esquenta e a resistência aumenta, a corrente diminui, deixando a lâmpada funcionar tranquilamente por mais tempo.

Resposta

A lâmpada queima quase sempre ao ser acesa porque, no momento da ligação, o filamento está frio com baixa resistência, permitindo uma corrente alta que supera sua capacidade e causa falha. Uma vez aquecido, a resistência aumenta, diminuindo a corrente e evitando queimar enquanto permanece acesa.

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