Concurso: Lâmpada em circuito CC

Esta questão vem do NC-UFPR, Concurso da Itaipu para Engenharia Elétrica em 2019.

Esta é uma questão simples, que envolve as leis básicas de circuito CC. Foi bem legal que o circuito foi criado com valores convenientes de se calcular.

Questão

(Adaptada) 23 – No circuito abaixo, existe uma lâmpada de 120 V e 60 W. Qual deve ser a tensão de alimentação E para que a lâmpada opere nessas condições e qual a potência fornecida pela fonte E?

 +------+--40Ω--+--60Ω--+
 |      |       |       |
10Ω     |       |       |
 |      |       |       |
 |+    55Ω   Lâmpada    |
 E      |       |       |
 |-     |       |       |
 +------+-------+-------+

a) 127 V e 3.845,8 W.

b) 140 V e 2.350,4 W.

c) 220 V e 1.245,3 W.

d) 285 V e 1.852,5 W.

e) 352 V e 2150,2 W.

Solução

Sabemos que a lâmpada é de 60 W e 120 V.

A lâmpada deve trabalhar em 120 V. Sua corrente é 60/120 = 0,5 A.

O resistor de 60 Ω tem os mesmos 120 V sobre ele. Sua corrente é 120/60 = 2 A.

O resistor de 40 Ω pela deve conduzir estas duas correntes. Sua corrente é de 2,5 A e sua tensão é de 100 V.

Assim, a tensão a esquerda do resistor de 40 Ω deve ser 120+100 = 220 V.

A corrente no resistor de 55 Ω é 220/55 = 4 A.

O resistor de 10 Ω deve conduzir 2,5+4 = 6,5 A e sua queda de tensão é de 65 V.

Assim, a tensão E deve ser de 220+65 = 285 V.

Portanto, a resposta correta é d) 285 V e 1.852,5 W.

      220V     120V
 +->----+--40Ω--+--60Ω--+
 | 6,5A | 2,5A> |       |
 |      |       |       |
10Ω   4Av   0,5Av     2Av
 |      |       |       |
 |+    55Ω   Lâmpada    |
 E      |       |       |
 |-     |       |       |
 +------+-------+-------+

Comentários:

  • Não precisamos calcular a potência, pois não há tensões ambíguas nas alternativas.

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Autor: Djones Boni

Engenheiro Eletricista e Eletrônico. Professor de Engenharia Eletrônica na UTFPR Toledo. Interesses: Sistemas eletrônicos embarcados e de tempo real.

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