PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 126 do ENEM 2019
Uma casa tem um cabo elétrico mal dimensionado, de resistência igual a 10\ \Omega, que a conecta à rede elétrica de 120\ \text{V}. Nessa casa, cinco lâmpadas, de resistência igual a 200\ \Omega, estão conectadas ao mesmo circuito que uma televisão de resistência igual a 50\ \Omega, conforme ilustrado no esquema. A televisão funciona apenas com tensão entre 90\ \text{V} e 130\ \text{V}.

O número máximo de lâmpadas que podem ser ligadas sem que a televisão pare de funcionar é:
- A1.
- B2.
- C3.
- D4.
- E5.
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Resolução comentada
O cabo (10 Ω) está em série com o conjunto TV + lâmpadas, que estão em paralelo entre si. Quanto mais lâmpadas ligadas, menor a resistência equivalente do paralelo e menor a tensão sobre a TV (divisor de tensão). A TV precisa de pelo menos 90 V, então o cabo pode ter no máximo 120 - 90 = 30\ \text{V}.
Com o cabo em 30 V e resistência de 10\ \Omega, a corrente total máxima é:
Com 90 V, a TV consome:
Sobra para as lâmpadas: 3 - 1{,}8 = 1{,}2\ \text{A}.
Cada lâmpada, sob 90 V, consome:
Número de lâmpadas:
Portanto, no máximo 2 lâmpadas.
Conferindo com 2 lâmpadas: o paralelo de 200/2 = 100\ \Omega com 50\ \Omega dá \frac{100\cdot 50}{150} = 33{,}3\ \Omega. A tensão na TV é 120\cdot\frac{33{,}3}{43{,}3} \approx 92{,}3\ \text{V}, acima de 90 V. Com 3 lâmpadas: 66{,}7\ \Omega em paralelo com 50\ \Omega dá 28{,}6\ \Omega, e a tensão é 120\cdot\frac{28{,}6}{38{,}6} \approx 88{,}9\ \text{V}, abaixo de 90 V. A TV desliga.
Alternativa B.
Por que as outras alternativas estão erradas
- ASubestima o limite; com 2 lâmpadas a TV ainda recebe cerca de 92 V, acima dos 90 V.
- CCom 3 lâmpadas a tensão na TV cai para cerca de 88,9 V, abaixo do mínimo de 90 V.
- DCom 4 lâmpadas a tensão na TV fica ainda menor (cerca de 87,8 V), abaixo de 90 V.
- EIgnora a queda de tensão no cabo; com 5 lâmpadas a TV recebe cerca de 86,7 V.
Assuntos: Associação de resistores, Resistência elétrica e leis de Ohm.
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