O que ocorre com a resistência equivalente de um ramo quando associamos um resistor em paralelo com uma lâmpada?

A resistência equivalente do ramo diminui em relação à resistência de cada componente isolado, pois a associação em paralelo reduz a resistência total.

Como a potência dissipada em uma lâmpada está relacionada ao seu brilho?

O brilho de uma lâmpada é proporcional à potência elétrica dissipada nela, dada por $P = I^2R$ ou $P = \frac{V^2}{R}$.

O que acontece com a corrente total em um circuito em série se a resistência equivalente aumenta?

A corrente total diminui, pois $I = \frac{V}{R_{eq}}$ e $R_{eq}$ aumentou.

Após a queima de uma lâmpada em paralelo com um resistor, o que ocorre com a resistência daquele ramo?

A resistência do ramo aumenta, pois resta apenas o resistor, que tem resistência maior do que a associação em paralelo.

Por que, em uma associação em série, a corrente é a mesma em todos os componentes?

Porque a corrente não se divide em série; todo componente recebe a mesma corrente que sai da fonte.

O que caracteriza uma associação mista de resistores?

É uma associação que envolve tanto ligações em série quanto em paralelo entre os resistores.

Como identificar se uma lâmpada está em paralelo com um resistor em um circuito?

Se ambos estão ligados entre os mesmos dois pontos do circuito, formando caminhos alternativos para a corrente, estão em paralelo.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 120

ENEM 2023 Questão 120

O circuito com três lâmpadas incandescentes idênticas, representado na figura, consiste em uma associação mista de resistores. Cada lâmpada (L1, L2, e L3) é associada, em paralelo, a um resistor de resistência R, formando um conjunto. Esses conjuntos são associados em série, tendo todas as lâmpadas o mesmo brilho quando ligadas à fonte de energia. Após vários dias em uso, apenas a lâmpada L2 queima, enquanto as demais permanecem acesas.

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Em relação à situação em que todas as lâmpadas funcionam, após a queima de L2, os brilhos das lâmpadas serão

Resolução

A questão aborda circuitos elétricos com associação mista de resistores e lâmpadas. Cada lâmpada está em paralelo com um resistor R, formando três conjuntos (L1+R, L2+R, L3+R) que, por sua vez, estão ligados em série entre si e à fonte. O brilho de uma lâmpada depende da potência dissipada nela, que, por sua vez, depende da corrente que passa por ela. Quando todas funcionam, cada conjunto oferece uma resistência menor (paralelo) do que apenas o resistor R sozinho. Ao queimar L2, o caminho pela lâmpada L2 é interrompido, restando apenas o resistor R2 nesse ramo. Isso aumenta a resistência total do circuito, reduzindo a corrente total fornecida pela fonte. Como todos os conjuntos estão em série, a corrente que passa por L1 e L3 diminui, reduzindo o brilho dessas lâmpadas. Portanto, após a queima de L2, o brilho das lâmpadas restantes será menor em relação à situação inicial.

Comentários por alternativa

A Os mesmos.

Errada. O brilho muda porque a resistência total do circuito aumenta após a queima de L2, reduzindo a corrente e, consequentemente, o brilho das lâmpadas restantes.
B Mais intensos.

Errada. O brilho não aumenta; pelo contrário, diminui, pois a corrente total do circuito diminui após a queima de uma lâmpada.
C Menos intensos.

Correta. Com o aumento da resistência total após a queima de L2, a corrente fornecida pela fonte diminui, reduzindo a potência dissipada nas lâmpadas restantes e, assim, seu brilho.
D Menos intenso para L1 e o mesmo para L3.

Errada. Como os conjuntos estão em série, a corrente é a mesma para L1 e L3, então ambas têm o brilho igualmente reduzido.
E Mais intenso para L1 e menos intenso para L3.

Errada. Não há motivo para L1 ter brilho maior e L3 menor, pois a corrente é a mesma para ambas após a queima de L2; ambas ficam menos intensas.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que ocorre com a resistência equivalente de um ramo quando associamos um resistor em paralelo com uma lâmpada?: A resistência equivalente do ramo diminui em relação à resistência de cada componente isolado, pois a associação em paralelo reduz a resistência total.
2. Como a potência dissipada em uma lâmpada está relacionada ao seu brilho?: O brilho de uma lâmpada é proporcional à potência elétrica dissipada nela, dada por $P = I^2R$ ou $P = \frac{V^2}{R}$.
3. O que acontece com a corrente total em um circuito em série se a resistência equivalente aumenta?: A corrente total diminui, pois $I = \frac{V}{R_{eq}}$ e $R_{eq}$ aumentou.
4. Após a queima de uma lâmpada em paralelo com um resistor, o que ocorre com a resistência daquele ramo?: A resistência do ramo aumenta, pois resta apenas o resistor, que tem resistência maior do que a associação em paralelo.
5. Por que, em uma associação em série, a corrente é a mesma em todos os componentes?: Porque a corrente não se divide em série; todo componente recebe a mesma corrente que sai da fonte.
6. O que caracteriza uma associação mista de resistores?: É uma associação que envolve tanto ligações em série quanto em paralelo entre os resistores.
7. Como identificar se uma lâmpada está em paralelo com um resistor em um circuito?: Se ambos estão ligados entre os mesmos dois pontos do circuito, formando caminhos alternativos para a corrente, estão em paralelo.