A Associação de moradores de Itapiranga avalia instalar 4 lâmpadas idênticas (potência nominal Pn = 100 W…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A Associação de moradores de Itapiranga avalia instalar 4 lâmpadas idênticas (potência nominal Pn = 100 W cada) em uma rede de 220 V. Calcule a corrente total se as lâmpadas forem (a) ligadas em paralelo e (b) ligadas em série. Use P = V·I, R = V²/P e I = V/R; escreva um parágrafo recomendando a configuração, com cálculos e justificativa técnica.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: para cada lâmpada R = V²/P = 220²/100 = 484 O. (a) Paralelo: P_total = 4·100 = 400 W ? I_total = P_total/V = 400/220 ˜ 1,82 A; cada lâmpada recebe 220 V e opera em potência nominal. (b) Série: R_eq = 4·484 = 1936 O ? I = V/R_eq = 220/1936 ˜ 0,114 A; potência por lâmpada P = I²R ˜ 0,114²·484 ˜ 6,3 W (muito menor que 100 W), ficam muito fracas. Avaliação: recomendar ligação em paralelo—mantém tensão nominal, fornece potência correta e permite controlar individualmente cada lâmpada; série não é adequada para lâmpadas projetadas para tensão nominal.
Explicação
A configuração em paralelo permite que cada lâmpada receba a tensão nominal de 220 V, garantindo que operem na potência ideal de 100 W, resultando em uma corrente total de aproximadamente 1,82 A. Em contraste, na configuração em série, a tensão se divide entre as lâmpadas, resultando em uma corrente muito baixa e potência insuficiente, fazendo com que as lâmpadas fiquem fracas. Portanto, a ligação em paralelo é a mais adequada para manter o desempenho esperado das lâmpadas.
Raio-X da questão
circuitos elétricos
avaliacao
circuitos elétricos · potência elétrica
Revisar as leis de Ohm e potência elétrica.
O aluno pode confundir as fórmulas de corrente em circuitos em série e paralelo, aplicando a mesma abordagem para ambos os casos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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