Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 27.Problemas Adicionais - Ex. 104
Uma lâmpada decom dois filamentos pode operar em três níveis de potência: e. Um dos filamentos queima. Depois disso, a lâmpada funciona com a mesma luminosidade (dissipa a mesma potência) que antes quando o interruptor está na posição de menor luminosidade ou na posição de maior luminosidade, mas não acende quando o interruptor está na posição intermediária.
(a) De que forma estão ligados os filamentos nas três posições do interruptor?
(b) Qual é a resistência do filamento de menor resistência?
(c) Qual é a resistência do filamento de maior resistência?
Passo 1
Letra a:
Se a lâmpada não acende na posição intermediária isso quer dizer que ali não passa corrente. E como acende nas outras duas posições, quer dizer que nessas duas opções o fio não foi cortado. Sendo assim os filamentos de maior e menor luminosidade estão associados em série, e esses dois estão associados em paralelo com o de luminosidade intermediário.
Saca só esse desenho que mostra isso:
Se o fio da direita for cortado (ou seja, quando um filamento queima e rompe o fio) a corrente vai passar apenas no fiio da esquerda. Assim as lâmpadas de menor e maior luminosidade acenderão e a de luminosidade intermediária não.
Passo 2
Letra b:
Para saber a resistência dos outros filamentos vamos usar a relção entre potência dissipada e tensão:
Isolando a resistência do lado esquerdo:
Então quem dissipa mais potência tem uma resistência menor. Então usando e temos:
Certo?
Passo 3
Letra c:
Então, pensando da mesma forma, quem dissipa menos potência tem uma resistência maior. Usando e a mesma tensão temos: