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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 54 (1º exame) da FUVEST 1998

1º exame · Física: Associação de resistores

— Um circuito é formado de duas lâmpadas \text{L}_1 e \text{L}_2, uma fonte de 6\text{ V} e uma resistência \text{R}, conforme desenhado na figura. As lâmpadas estão acesas e funcionando em seus valores nominais (\text{L}_1: 0{,}6\text{ W} e 3\text{ V} e \text{L}_2: 0{,}3\text{ W} e 3\text{ V}). O valor da resistência \text{R} é:

Circuito elétrico contendo uma fonte de tensão contínua de 6 V ligada em série à lâmpada L1, que se conecta a uma associação em paralelo entre a lâmpada L2 e o resistor R

  1. A
    15\ \Omega
  2. B
    20\ \Omega
  3. C
    25\ \Omega
  4. D
    30\ \Omega
  5. E
    45\ \Omega
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Resolução comentada

Pela descrição, a fonte de 6 V está em série com L₁, e essa associação alimenta o paralelo entre L₂ e R.

Como as lâmpadas funcionam nos valores nominais, cada uma recebe 3 V.

  1. Corrente em L₁, usando P = i\,U:
    i_1 = \frac{0{,}6}{3} = 0{,}2\ \text{A}
  2. Corrente em L₂:
    i_2 = \frac{0{,}3}{3} = 0{,}1\ \text{A}
  3. L₁ está em série com a fonte, então toda a corrente do circuito passa por ela. Essa corrente se divide no paralelo entre L₂ e R, logo a corrente em R é
    i_R = 0{,}2 - 0{,}1 = 0{,}1\ \text{A}
  4. Tensão no paralelo: a fonte fornece 6 V e L₁ consome 3 V, sobrando 6 - 3 = 3\ \text{V} para L₂ e R. Isso confirma que L₂ está com 3 V.
  5. Pela lei de Ohm:
    R = \frac{U}{i_R} = \frac{3}{0{,}1} = 30\ \Omega

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AUsa uma corrente de 0,2 A em R (a corrente total de L₁), em vez dos 0,1 A que sobram após L₂, dando 3/0,2 = 15 Ω.
  • BNão corresponde a nenhuma combinação correta de tensão e corrente do circuito.
  • CNão corresponde a nenhuma combinação correta de tensão e corrente do circuito.
  • ENão corresponde a nenhuma combinação correta; seria obtido com valores de tensão ou corrente incorretos.

Assuntos: Associação de resistores, Resistência elétrica e leis de Ohm.

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Ver como caiu na prova Questão 54 no caderno V da FUVEST 1998

Fonte: FUVEST 1998 · 1º exame. Prova oficial ↗