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Um circuito será constituído por três lâmpadas, onde duas telas tem 24 de resistência e a outra tem 12 de resistência. Esse circuito será alimentado com uma fonte de tensão de 12 V.
A) Como as lâmpadas devem estar associadas, para que a corrente total no trecho da associação seja igual à soma das correntes individuais nas lâmpadas? Justifique e faça um desenho do esquema do circuito.
B) Como as lâmpadas devem estar associadas para que a corrente tenha o mesmo valor para todas as lâmpadas? Justifique e faça um desenho do circuito.
C)Qual o valor da corrente total para o circuito em paralelo?
d) Qual o valor da corrente total para o circuito em série?
e) Pensando na resistência elétrica equivalente do circuito, justifique o motivo da corrente ser mais intensa / alta em um esquema do circuito ao outro.
Um circuito será constituído por três lâmpadas, onde duas telas tem 24 de resistência e a outra tem 12 de resistência. Esse circuito será alimentado com uma fonte de tensão de 12 V.
A) Como as lâmpadas devem estar associadas, para que a corrente total no trecho da associação seja igual à soma das correntes individuais nas lâmpadas? Justifique e faça um desenho do esquema do circuito.
B) Como as lâmpadas devem estar associadas para que a corrente tenha o mesmo valor para todas as lâmpadas? Justifique e faça um desenho do circuito.
C)Qual o valor da corrente total para o circuito em paralelo?
d) Qual o valor da corrente total para o circuito em série?
e) Pensando na resistência elétrica equivalente do circuito, justifique o motivo da corrente ser mais intensa / alta em um esquema do circuito ao outro.
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Resposta:
A) Para que a corrente total no trecho da associação seja igual à soma das correntes individuais nas lâmpadas, as lâmpadas devem ser associadas em paralelo. Nesse tipo de associação, a corrente se divide entre as lâmpadas de acordo com as suas resistências. Como a corrente total no trecho da associação é igual à soma das correntes individuais nas lâmpadas, a associação em paralelo permite que cada lâmpada receba a corrente adequada de acordo com sua resistência.
Esquema do circuito em associação paralela:
----Lâmpada 1 (24 Ω)----
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Fonte de Lâmpada 2 (24 Ω)
Tensão (12V) |
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----Lâmpada 3 (12 Ω)----
B) Para que a corrente tenha o mesmo valor para todas as lâmpadas, as lâmpadas devem ser associadas em série. Nesse tipo de associação, a corrente é a mesma em todos os elementos do circuito. Como a corrente é a mesma em todas as lâmpadas, elas terão o mesmo brilho.
Esquema do circuito em associação série:
Fonte de
Tensão (12V)
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Lâmpada 1 (24 Ω)
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Lâmpada 2 (24 Ω)
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Lâmpada 3 (12 Ω)
C) Para o circuito em paralelo, a corrente total é dada pela soma das correntes individuais nas lâmpadas. Utilizando a lei de Ohm (I = V/R), podemos calcular a corrente em cada lâmpada:
Para Lâmpada 1: I1 = 12V / 24Ω = 0,5 A
Para Lâmpada 2: I2 = 12V / 24Ω = 0,5 A
Para Lâmpada 3: I3 = 12V / 12Ω = 1 A
A corrente total será a soma das correntes individuais:
Itotal = I1 + I2 + I3 = 0,5 A + 0,5 A + 1 A = 2 A
Portanto, a corrente total para o circuito em paralelo é de 2 amperes.
D) Para o circuito em série, a corrente é a mesma em todas as lâmpadas. Nesse caso, a corrente total é a mesma corrente que passa por cada lâmpada. Utilizando novamente a lei de Ohm, podemos calcular a corrente total:
Para Lâmpada 1: I1 = 12V / 24Ω = 0,5 A
Para Lâmpada 2: I2 = 12V / 24Ω = 0,5 A
Para Lâmpada 3: I3 = 12V / 12Ω = 1 A
Como as lâmpadas estão em série, a corrente total é a mesma que passa por cada lâmpada, ou seja, Itotal = I1 = I2 = I3 = 0,5 A.
Portanto, a corrente total para o circuito em série é de 0,5 ampere.
E) A corrente é mais intensa ou alta em um circuito em paralelo porque, nesse tipo de associação, a resistência equivalente do circuito diminui em relação à resistência de cada lâmpada individualmente. A resistência equivalente em um circuito em paralelo é calculada utilizando a fórmula:
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
No caso das lâmpadas fornecidas, temos:
1/Req = 1/24 + 1/24 + 1/12 = 1/24 + 1/24 + 2/24 = 4/24 = 1/6
Invertendo os lados da equação, obtemos:
Req = 6 Ω
Portanto, a resistência equivalente do circuito em paralelo é de 6 Ω. Com uma resistência equivalente menor, a corrente total é maior, de acordo com a lei de Ohm (I = V/R).
No circuito em série, a resistência equivalente é a soma das resistências individuais:
Req = R1 + R2 + R3 = 24 Ω + 24 Ω + 12 Ω = 60 Ω
Com uma resistência equivalente maior, a corrente total é menor, de acordo com a lei de Ohm (I = V/R). Portanto, a corrente é mais intensa ou alta em um circuito em paralelo do que em um circuito em série.
Explicação: