UFRGS FIS LIT ING ESP 2016
O gráfico abaixo apresenta a curva corrente elétrica i versus diferença de potencial V para uma lâmpada de filamento.
Sobre essa lâmpada, considere as seguintes afirmações.
I - O filamento da lâmpada é ôhmico.
II - A resistência elétrica do filamento, quando ligado em 6 V, é 6 Ω.
III- A potência dissipada pelo filamento, quando ligado em 8 V, é 0,15 W.
Quais estão corretas?
Apenas I.
Apenas II.
Apenas III.
Apenas I e III.
I, II e III.
Resolução
Passo 1 — Analisar o gráfico
O gráfico apresenta a corrente \(i\) (eixo vertical) em função da tensão \(V\) (eixo horizontal) para uma lâmpada de filamento.
- Para um dispositivo ôhmico, o gráfico \(V\times i\) (ou \(i\times V\)) seria uma reta que passa pela origem.
- Observa-se, contudo, uma curva não linear, com inclinação crescente. Isso indica que a resistência elétrica do filamento não é constante.
Passo 2 — Avaliar cada afirmação
I — “O filamento da lâmpada é ôhmico.”
Falso. A não linearidade da curva mostra que a resistência varia com a tensão/temperatura.
II — “A resistência elétrica do filamento, quando ligado em 6 V, é 6 Ω.”
Da curva, no ponto \(V = 6\,\text{V}\) a corrente é \(i \approx 1{,}0\,\text{A}\). Assim:
\[R = \frac{V}{i} = \frac{6\,\text{V}}{1{,}0\,\text{A}} \approx 6\,\Omega\]
Logo, a afirmação II é verdadeira.
III — “A potência dissipada pelo filamento, quando ligado em 8 V, é 0,15 W.”
Pelo gráfico, para \(V = 8\,\text{V}\), a corrente é \(i \approx 1{,}2\,\text{A}\). A potência dissipada vale
\[P = V\,i \approx 8\,\text{V}\times 1{,}2\,\text{A} = 9{,}6\,\text{W}.\]
Portanto, 0,15 W está totalmente fora da ordem de grandeza. A afirmação III é falsa.
Conclusão
Somente a afirmação II está correta.
Resposta: B
Dicas
Erros Comuns
- Lei de Ohm. Para condutores ôhmicos, \(V = Ri\) com \(R\) constante; o gráfico \(i\times V\) é linear.
- Resistência instantânea. Mesmo em dispositivos não ôhmicos, em cada ponto da curva pode-se definir \(R = V/i\).
- Potência elétrica. Para um dispositivo qualquer: \(P = Vi\).
