A figura mostra 5 lâmpadas idênticas ligadas a uma bateria ideal. Todas as lâmpadas estão brilhando. Ordene em sequência decrescente as intensidades luminosas de A e E. Explique
Passo 1
A luminosidade de cada lâmpada é relacionada com a potência dissipada em cada lâmpada. Assim temos que relacionar a luminosidade comparando a potência em cada lâmpada.
Como todas as lâmpadas são iguais, todas elas têm a mesma resistência. Então seria bom usar uma expressão pra potência que contenha a resistência
Então se soubermos a corrente ou a voltagem e cada um podemos saber a potência em cada um.
Passo 2
Vamos matar umas relações de cara
Como as lâmpadas D e E estão em série, as correntes nas duas são iguais, assim
Já as lâmpadas B e C estão em paralelo, as voltagens nas duas são iguais, então
Já a corrente ao passar em A se divide igualmente em B e C (já que as lâmpadas são iguais), assim
Assim temos mais uma outra relação
Passo 3
Agora temos que relacionar as correntes de D e E com as correntes de A, B e C. Pra isso temos que calcular a resistência equivalente dos lados esquerdo e direito do circuito.
Do lado direito temos duas resistências em série, assim
Do lado esquerdo temos duas resistências em paralelo
E estas duas estão em série com a lâmpada A, assim
Passo 4
Se a bateria dá uma voltagem pro circuito então temos que
A corrente que passa na lâmpada A vai ser a corrente total do lado esquerdo, ou seja,
E essa corrente vai se dividir em duas partes iguais entre as lâmpadas B e C, assim
Já, do lado direito, a corrente nas resistências D e E, será a corrente total do lado direito
Agora só temos que juntar todas as informações
Como a potência é dada por
Vamos ter que
ou