Questão 4
FUVEST 2001
(FUVEST - 2001 - 2a fase - Questão 4)
Dispõe-se de uma lâmpada decorativa especial L, cuja curva característica, fornecida pelo manual do fabricante, é apresentada abaixo. Deseja-se ligar essa lâmpada, em série com uma resistência R = 2,0 Ω, a uma fonte de tensão V0, como no circuito abaixo. Por precaução, a potência dissipada na lâmpada deve ser igual à potência dissipada no resistor.
Para as condições acima,
a) Represente a curva característica I x V do resistor, na folha de resposta, na própria reprodução do gráfico fornecido pelo fabricante, identificando-a com a letra R.
b) Determine, utilizando o gráfico, a corrente I, em ampères, para que a potência dissipada na lâmpada e no resistor sejam iguais.
c) Determine a tensão V0, em volts, que a fonte deve fornecer.
d) Determine a potência P, em watts, que a lâmpada dissipará nessas condições.
Gabarito:
Resolução:
a) Temos pela primeira lei de Ohm que:
Assim:
Podemos ver que a tensão será o dobro do valor da corrente elétrica, assim o gráfico ficaria:
b) O ponto no gráfico onde as duas curvas se encontram é quando a tensão é 5V e a corrente é 2,5 A.
c) Como:
d) A potência dissipada: