PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 27 (2º exame) da UERJ 2013

2º exame · Ciências da Natureza e Matemática · Física: Potência elétrica e efeito Joule

Duas lâmpadas, \text{L}_1 e \text{L}_2, estão conectadas em paralelo a uma bateria de automóvel. A corrente em \text{L}_1 é igual a \frac{1}{3} da corrente em \text{L}_2.

Admita que \text{P}_1 e \text{P}_2 sejam as potências dissipadas, respectivamente, por \text{L}_1 e \text{L}_2.

A razão \frac{\text{P}_1}{\text{P}_2} corresponde a:

  1. A
    \frac{1}{9}
  2. B
    \frac{1}{3}
  3. C
    1
  4. D
    3
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Resolução comentada

Em paralelo, as duas lâmpadas ficam submetidas à mesma tensão V, a da bateria.

A potência dissipada por um elemento é dada por:

P = V \cdot i

Aplicando a cada lâmpada:

  1. P_1 = V \cdot i_1
  2. P_2 = V \cdot i_2

O enunciado diz que i_1 = \frac{1}{3}\, i_2. Dividindo uma potência pela outra, a tensão V se cancela:

\frac{P_1}{P_2} = \frac{V\, i_1}{V\, i_2} = \frac{i_1}{i_2} = \frac{1}{3}

Portanto, como a tensão é a mesma, a razão entre as potências é igual à razão entre as correntes. A lâmpada de menor corrente dissipa menos potência, e ela dissipa um terço da potência da outra.

(Conferindo pela resistência: R_1 = V/i_1 = 3R_2, e P = V^2/R dá P_1/P_2 = R_2/R_1 = 1/3, o mesmo resultado.)

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa A engana quem usa P = R i^2 sem notar que as resistências também são diferentes (R₁ = 3R₂), levando a (1/3)^2.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AEleva a razão ao quadrado, como se a potência fosse proporcional a i^2, mas em paralelo a tensão é fixa e P é proporcional a i.
  • CSupõe potências iguais por haver mesma tensão, esquecendo que as correntes são diferentes.
  • DInverte a razão, colocando a corrente maior no numerador.

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

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Ver como caiu na prova Questão 27 no caderno 2º Exame de Qualificação da UERJ 2013

Fonte: UERJ 2013 · 2º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗