Questão 126
ENEM 2019 Questão 126
Uma casa tem um cabo elétrico mal dimensionado, de resistência igual a 10, que a conecta à rede elétrica de 120V. Nessa casa, cinco lâmpadas, de resistência igual a 200, estão conectadas ao mesmo circuito que uma televisão de resistência igual a 50, conforme ilustrado no esquema. A televisão funciona apenas com tensão entre 90V e 130V.
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O número máximo de lâmpadas que podem ser ligadas sem que a televisão pare de funcionar é:
Resolução
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A questão trata de circuitos elétricos, envolvendo associação de resistores, queda de tensão e funcionamento de aparelhos dentro de uma faixa de tensão permitida. O problema exige calcular o número máximo de lâmpadas que podem ser ligadas sem que a tensão na televisão caia abaixo de 90V. Primeiro, identificamos que as lâmpadas e a TV estão em paralelo, e esse conjunto está ligado à rede por um cabo de resistência 10\,\Omega. Calculamos a resistência equivalente do paralelo (TV + n lâmpadas), depois a corrente total do circuito e, por fim, a queda de tensão no cabo. A tensão na TV é a diferença entre a tensão da rede e a queda no cabo. Ao testar valores de n, vemos que com 2 lâmpadas a tensão na TV ainda está acima de 90V, mas com 3 lâmpadas já fica abaixo, então o máximo permitido é 2 lâmpadas.
Flashcards
Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.
- 1. O que acontece com a resistência equivalente quando resistores são ligados em paralelo?
- A resistência equivalente diminui, ficando sempre menor que o menor resistor do paralelo.
- 2. Como se calcula a resistência equivalente de resistores em paralelo?
- Usa-se a fórmula: \(\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... + \frac{1}{R_n}\).
- 3. O que determina a queda de tensão em um resistor de um circuito?
- A queda de tensão é dada pela Lei de Ohm: \(V = R \cdot I\), onde R é a resistência e I a corrente que passa por ela.
- 4. Por que a tensão na TV diminui ao ligar mais lâmpadas em paralelo?
- Porque a corrente total aumenta, aumentando a queda de tensão no cabo, o que reduz a tensão disponível para a TV.
- 5. O que significa um aparelho funcionar dentro de uma faixa de tensão?
- Significa que ele só opera corretamente se a tensão recebida estiver entre valores mínimo e máximo especificados pelo fabricante.
- 6. Como calcular a corrente total em um circuito com resistores em paralelo ligados a uma fonte?
- Primeiro calcula-se a resistência equivalente do paralelo, depois aplica-se \(I_{total} = \frac{V_{fonte}}{R_{total}}\), onde \(R_{total}\) inclui o cabo.
- 7. Por que cabos elétricos mal dimensionados podem causar problemas em aparelhos?
- Porque sua resistência causa queda de tensão significativa quando a corrente é alta, podendo prejudicar o funcionamento dos aparelhos.
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