Três lâmpadas incandescentes, L1 (120V-60W), L2 (120V-120W) e L3 (120V- 240W), estão associadas conforme figura. Aplica-se uma tensão de 120 V?

Nesse caso, temos que observar duas coisas:

1. A resistência das lâmpadas.
2. A corrente que passa por cada uma delas.

Para calcular a resistência das lâmpadas, basta utilizar a fórmula U=R.i juntamente com a fórmula P=i.U para obter a seguinte relação entre tensão e potência: U²/P= R. Dessa forma, L1 terá uma resistência igual a 240 Ohms, L2 terá 120 Ohms e L3 terá 60 Ohms.

Com isso, podemos calcular a corrente que passa por cada um dos nós (ou fios) fazendo a associação de resistências. O trecho inferior (onde está L2 e L3) está sob uma tensão de 120 V e possui resistência total de 180 Ohms. Logo utilizando a lei de Ohm (U=R.I), podemos calcular a corrente que é 2/3 A.

O trecho superior (apenas L1) possui uma resistência de 240 Ohms, logo a corrente que passa por ele é de 0,5A.

Com essas informações, podemos responder as alternativas.

• A primeira é falsa, pois a L1 possui maior resistência. (F)
• A segunda é verdadeira, pois apenas a L1 está submetida a uma tensão de 120V, visto que, os 120 V que alimentam o trecho inferior é dividido entre a L2 e L3, pois estão colocadas em série. Dessa forma, não tem como a diferença de potencial entre os terminais de cada uma delas ser 120 (será um valor inferior). (V)
• Para calcular a terceira, basta fazer a associação de resistores. L1 possui uma resistência de 240 Ohms que está em paralelo com duas resistências de 120 e 60 Ohms (180 Ohms no total). Dessa forma, fazendo a conta 1/Req=1/R1+1/R2, teremos a resistência equivalente de 102,85, o que torna a alternativa verdadeira. (V)
• Como foi calculado anteriormente, as correntes são 0,5 A no trecho superior e 2/3 (0,67) A no trecho inferior. Como as lâmpadas estão em série no trecho inferior, a corrente que passa por elas deve ser necessariamente igual. Logo, essa alternativa é verdadeira. (V)

Resultado final: FVVV