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A figura mostra um circuito formado por um resistor de resistência variável, chamado potenciômetro, associado em série com uma lâmpada. Alterando-se o valor da resistência do potenciômetro, controla-se o brilho da lâmpada. Quando a lâmpada dissipa uma potência igual a P, a resistência do potenciômetro tem valor R1. Supondo que a resistência RL da lâmpada não dependa da diferença de potencial entre seus terminais, o valor da resistência RP do potenciômetro para que a lâmpada dissipe a potência P/4 é igual a

A) 2R1
B) 4R1
C) 2R1 + RL
D) R1 + RL
E) 4R1 + 2RL
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Desafios Para o Conhecimento

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver essa questão, vamos usar a relação entre potência, resistência e tensão em um circuito. A potência dissipada por um resistor é dada pela fórmula: \[ P = \frac{V^2}{R} \] onde \( V \) é a tensão nos terminais do resistor e \( R \) é a resistência. No caso do circuito em questão, temos um potenciômetro (RP) e uma lâmpada (RL) em série. Quando a lâmpada dissipa uma potência \( P \) com a resistência \( R1 \), podemos escrever: \[ P = \frac{V^2}{R1} \] Agora, queremos que a lâmpada dissipe uma potência \( P/4 \). Para isso, a nova potência dissipada pela lâmpada será: \[ \frac{P}{4} = \frac{V_L^2}{R_L} \] onde \( V_L \) é a tensão na lâmpada. Como a lâmpada e o potenciômetro estão em série, a tensão total \( V \) é dividida entre eles. A relação entre as resistências e as potências nos diz que, para a lâmpada dissipar \( P/4 \), a resistência do potenciômetro deve ser ajustada. Se a lâmpada dissipa \( P \) com resistência \( R1 \), para dissipar \( P/4 \), a resistência total do circuito deve ser aumentada. A nova resistência do potenciômetro \( RP \) deve ser tal que: \[ R_P = 3R1 \] Assim, a resistência total do circuito se torna \( R_P + R_L \), e a relação de potências nos diz que: \[ R_P = 4R1 - R_L \] Por fim, ao analisar as alternativas, a que se encaixa é: B) 4R1 Portanto, a resposta correta é B) 4R1.

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