Sobre o tema
Este problema aborda circuitos elétricos com associação de pilhas em série, incluindo seus efeitos de resistência interna e inversão de polaridade. A questão exige aplicar a Lei de Ohm e os conceitos de força eletromotriz (fem) para calcular a corrente em uma lâmpada quando uma das pilhas é colocada de forma invertida. Compreender como a polaridade das fontes afeta a tensão total do circuito é essencial para resolver situações práticas, como a troca incorreta de pilhas em lanterna. A resistência interna das pilhas também deve ser considerada, pois dissipa parte da energia e limita a corrente.
Tópicos relacionados
- Lei de Ohm e resistência interna
- Associação de pilhas em série
- Efeito da inversão de polaridade
- Cálculo de corrente em circuitos
- Resistência de lâmpadas a partir de especificações
Enunciado
Uma lanterna funciona com três pilhas de resistência interna igual a 0,5 ohm cada, ligadas em série. Quando posicionadas corretamente, devem acender a lâmpada incandescente de especificações 4,5 watts e 4,5 volts. Cada pilha na posição correta gera uma f.e.m. (força eletromotriz) de 1,5 volt. Uma pessoa, ao trocar as pilhas da lanterna, comete o equívoco de inverter a posição de uma das pilhas. Considere que as pilhas mantêm contato independentemente da posição.
Com esse equívoco, qual é a intensidade de corrente que passa pela lâmpada ao se ligar a lanterna?
Alternativas
- A)
0,25 ampère
- B)
0,33 ampère
- C)
0,75 ampère
- D)
1,00 ampère
- E)
1,33 ampère
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Perguntas frequentes
O que acontece quando uma pilha é invertida em um circuito em série?
A fem da pilha invertida se opõe às demais, reduzindo a tensão total do circuito. No caso de três pilhas iguais com uma invertida, a tensão resultante é a diferença entre a soma das fem corretas e a fem invertida.
Como calcular a resistência de uma lâmpada a partir de suas especificações de potência e tensão?
Utiliza-se a relação P = V²/R, então R = V²/P. Por exemplo, para uma lâmpada de 4,5 W e 4,5 V, a resistência é (4,5 V)² / 4,5 W = 4,5 Ω.
Por que a resistência interna das pilhas é importante nesse contexto?
A resistência interna se soma à resistência da lâmpada, limitando a corrente total. Ignorá-la levaria a um cálculo incorreto, superestimando a corrente.