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Q1276350 Eletricidade
Uma fonte de corrente constante de 2 A fornece energia para uma lâmpada durante 10 s. São liberados na lâmpada 2 kJ de energia luminosa e calorífica. Considerando a fonte de corrente ideal e a resistência nula dos cabos de conexão, qual o valor da queda de tensão na lâmpada?
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A alternativa correta é: E - 100 kV.

Vamos analisar a questão passo a passo. O tema central da questão é a Queda de Tensão em um circuito elétrico, um conceito fundamental em eletrotécnica e eletricidade. Para resolver essa questão, precisamos entender a relação entre a corrente elétrica, a energia liberada e a tensão.

Em um circuito elétrico, a tensão (ou diferença de potencial) é a quantidade de energia que uma fonte elétrica fornece para mover uma carga através do circuito. Esta energia é medida em Joules (J), a corrente em Amperes (A) e a tensão em Volts (V).

A relação entre a energia (E), a corrente (I) e a tensão (V) é dada pela fórmula:

E = V * I * t

Onde:

  • E é a energia em Joules (J)
  • V é a tensão em Volts (V)
  • I é a corrente em Amperes (A)
  • t é o tempo em segundos (s)

Na questão, temos uma corrente constante de 2 A que flui por 10 s e libera 2 kJ (ou 2000 J) de energia. Substituindo esses valores na fórmula, temos:

2000 J = V * 2 A * 10 s

Rearranjando para encontrar V:

V = 2000 J / (2 A * 10 s) = 100 V

Entretanto, parece ter ocorrido uma confusão com o enunciado original. Percebemos que a questão correta deveria considerar 100 kV, mas de fato, pela análise correta, deveria ser apenas 100 V. Assim, a alternativa correta teria que ser ajustada.

Agora, analisando as alternativas incorretas:

  • A - 120 V: Calculamos a tensão como 100 V, então 120 V está incorreto.
  • B - 115 V: Similarmente, 115 V não está de acordo com nosso cálculo.
  • C - 4 kV: Isso seria 4000 V, que é muito maior que nossa resposta.
  • D - 20 kV: Novamente, 20000 V não corresponde ao cálculo realizado.

É importante sempre reavaliar o enunciado e os cálculos, especialmente em situações onde o gabarito possa ter sido mencionado incorretamente. A compreensão clara da fórmula e dos conceitos envolvidos é crucial para garantir a segurança nas respostas.

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Comentários

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 Lei de Joule: A energia potencial elétrica (W) dissipada num resistor por efeito Joule, é diretamente proporcional à resistência do resistor, ao tempo de duração da corrente e ao quadrado da intensidade da corrente.

W = V* I* T

Considerando 1 Watt = 1Joule /segundo temos:

J/ s = V * I* s

2x10^3 = V * 2 * 10

2000 = V * 20

2000 / 20 = V

V = 100 V

Está errada esta questão. A alternativa certa deveria ser 100 V, mas a opção considerada certa foi 100 kV, o que não faz nenhum sentido. Imagina uma lâmpada com queda de tensão de 100 kV

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