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O esquema acima representa o circuito elétrico de uma lanterna com duas pilhas idênticas ligadas em série e uma lâmpada L com resistência R = 10 Ω. Com o circuito aberto, a ddp entre os pontos A e B é de 3,0 V. Quando o circuito é fechado a ddp entre os pontos A e B cai para 2,5 V. A resistência interna de cada pilha e a corrente elétrica do circuito fechado são, respectivamente, iguais a:
A) 0,5 Ω e 0,50 A
B) 1,0 Ω e 0,25 A
C) 1,0 Ω e 1,00 A
D) 0,5 Ω e 0,50 A
E) 1,5 Ω e 1,00 A
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Ensinando Através de Questões

ano passado

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ano passado

Para resolver essa questão, vamos usar a Lei de Ohm e a relação entre a tensão, a corrente e a resistência. 1. Dados do problema: - Tensão da pilha (circuito aberto): \( V_{ab} = 3,0 \, V \) - Tensão da pilha (circuito fechado): \( V_{ab} = 2,5 \, V \) - Resistência da lâmpada: \( R_L = 10 \, \Omega \) 2. Cálculo da tensão perdida: - A diferença de potencial (ddp) que se perde quando o circuito é fechado é: \[ V_{perda} = V_{ab\_aberto} - V_{ab\_fechado} = 3,0 \, V - 2,5 \, V = 0,5 \, V \] 3. Cálculo da resistência interna total: - A tensão perdida é causada pela resistência interna das pilhas. Como temos duas pilhas em série, a resistência interna total \( R_{int\_total} \) é: \[ V_{perda} = I \cdot R_{int\_total} \] Onde \( R_{int\_total} = 2 \cdot R_{int} \) (resistência interna de cada pilha). 4. Cálculo da corrente: - A corrente \( I \) no circuito fechado pode ser calculada usando a tensão da lâmpada: \[ V_{ab\_fechado} = I \cdot R_L \implies 2,5 \, V = I \cdot 10 \, \Omega \implies I = \frac{2,5 \, V}{10 \, \Omega} = 0,25 \, A \] 5. Substituindo na equação da tensão perdida: - Agora, substituímos \( I \) na equação da tensão perdida: \[ 0,5 \, V = 0,25 \, A \cdot R_{int\_total} \implies R_{int\_total} = \frac{0,5 \, V}{0,25 \, A} = 2 \, \Omega \] - Portanto, a resistência interna de cada pilha é: \[ R_{int} = \frac{R_{int\_total}}{2} = \frac{2 \, \Omega}{2} = 1 \, \Omega \] 6. Resumindo os resultados: - A resistência interna de cada pilha é \( 1 \, \Omega \) e a corrente elétrica do circuito fechado é \( 0,25 \, A \). Portanto, a alternativa correta é: B) 1,0 Ω e 0,25 A.

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