PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 35 (1º exame) da UERJ 2012

1º exame · Ciências da Natureza e Matemática · Física: Potência elétrica e efeito Joule

Utilize as informações a seguir para responder às questões de números 35 e 36. · 1º Exame de Qualificação

Uma sala é iluminada por um circuito de lâmpadas incandescentes em paralelo.

Considere os dados abaixo:
– a corrente elétrica eficaz limite do fusível que protege esse circuito é igual a 10\ \text{A};
– a tensão eficaz disponível é de 120\ \text{V};
– sob essa tensão, cada lâmpada consome uma potência de 60\ \text{W}.

O número máximo de lâmpadas que podem ser mantidas acesas corresponde a:

  1. A
    10
  2. B
    15
  3. C
    20
  4. D
    30
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Resolução comentada

Em um circuito em paralelo, todas as lâmpadas ficam sob a mesma tensão, 120\ \text{V}, e a corrente total é a soma das correntes de cada lâmpada. O fusível queima se essa corrente total passar de 10\ \text{A}. Então basta saber quanta potência total o circuito suporta e dividir pela potência de cada lâmpada.

  1. Potência total máxima do circuito, com P = i \cdot U:
P_{\text{máx}} = 10\ \text{A} \times 120\ \text{V} = 1200\ \text{W}
  1. Cada lâmpada consome 60\ \text{W}. O número máximo de lâmpadas é:
n = \frac{1200\ \text{W}}{60\ \text{W}} = 20

Conferindo pela corrente: cada lâmpada puxa i = \dfrac{60}{120} = 0{,}5\ \text{A}. Com 20 lâmpadas, a corrente total é 20 \times 0{,}5 = 10\ \text{A}, exatamente o limite do fusível. Com 21 lâmpadas seriam 10{,}5\ \text{A}, e o fusível interromperia o circuito.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AParece confundir a corrente limite de 10\ \text{A} com o número de lâmpadas, sem usar a potência.
  • BNão corresponde a nenhuma conta correta; com 15 lâmpadas a corrente seria só 7{,}5\ \text{A}, abaixo do limite.
  • DCom 30 lâmpadas a corrente seria 15\ \text{A}, acima do limite, e o fusível queimaria.

Assuntos: Potência elétrica e efeito Joule, Associação de resistores.

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Ver como caiu na prova Questão 35 no caderno 1º Exame de Qualificação da UERJ 2012

Fonte: UERJ 2012 · 1º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗