Com a chave C1 fechada e C2 aberta, o circuito dissipa 100 W. Com a chave C1 aberta e C2 fechada, dissipa 60 W. Se as duas chaves forem fechadas simultaneamente, o circuito dissipará, em W, uma potência igual a

(A) 320.
(B) 160.
(C) 120.
(D) 80.
(E) 40.

Confira nossa lista de Exercícios de Circuitos e Leis de Ohm

Solução:

Primeiro precisamos descobrir a resistência de cada lâmpada. Para isso vamos utilizar os dados das chaves fechadas separadamente.

Quando somente C1 está fechada, somente a lâmpada L1 está em funcionamento e o enunciado diz que o circuito dissipa 100 W. Portanto

$$P_{1} = \frac{U^{2}}{R_{1}} \longrightarrow 100 = \frac{120^{2}}{R_{1}} \longrightarrow R_{1} = 144\, \Omega$$

Quando somente C2 está fechada, somente a lâmpada L2 está em funcionamento e o enunciado diz que o circuito dissipa 60 W. Portanto

$$P_{2} = \frac{U^{2}}{R_{2}} \longrightarrow 60 = \frac{120^{2}}{R_{2}} \longrightarrow R_{2} = 240\, \Omega$$

Agora podemos calcular a resistência equivalente quando as duas chaves estiverem fechadas. Nesse caso, teremos as lâmpadas associadas em paralelo.

$$\frac{1}{R_{E}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} \longrightarrow \frac{1}{R_{E}} = \frac{1}{144} +\frac{1}{240} \longrightarrow \frac{1}{R_{E}} = \frac{240 + 144}{144\cdot 240} \longrightarrow R_{E} = 90\, \Omega$$

Agora podemos calcular a potência dissipada com a voltagem de 120 V e a resistência equivalente de 90 Ω.

$$P = \frac{U^{2}}{R_{E}} \longrightarrow P = \frac{120^{2}}{90} \longrightarrow P = 160\, W$$

Resposta: letra B.

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Questão 82

Na maioria dos peixes elétricos as descargas são produzidas por órgãos elétricos constituídos por células, chamadas eletroplacas, empilhadas em colunas. Suponha que cada eletroplaca se comporte como um gerador ideal.

Suponha que o sistema elétrico de um poraquê, peixe elétrico de água doce, seja constituído de uma coluna com 5000 eletroplacas associadas em série, produzindo uma força eletromotriz total de 600 V.

Considere que uma raia-torpedo, que vive na água do mar, possua um sistema elétrico formado por uma associação em paralelo de várias colunas, cada uma com 750 eletroplacas iguais às do poraquê, ligadas em série, constituindo mais da metade da massa corporal desse peixe.

Desconsiderando perdas internas, se em uma descarga a raia-torpedo conseguir produzir uma corrente elétrica total de 50 A durante um curto intervalo de tempo, a potência elétrica gerada por ela, nesse intervalo de tempo, será de

(A) 3500 W.

(B) 3000 W.

(C) 2500 W.

(D) 4500 W.

(E) 4000 W.

Solução:

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