Uma fonte contínua de 12 V alimenta duas lâmpadas incandesce...

Vamos analisar a questão proposta, que envolve conceitos fundamentais de circuitos elétricos, especificamente a diferença entre ligações em paralelo e em série.

Tema central da questão: A questão trata da análise de circuitos em paralelo e em série. No caso, duas lâmpadas são alimentadas por uma fonte de tensão contínua, e o comportamento da potência total fornecida pela fonte deve ser explicado em ambas as conexões.

Resumo teórico:

1. Conexão em paralelo: Quando duas lâmpadas estão ligadas em paralelo, a tensão em cada lâmpada é a mesma que a tensão da fonte. A corrente total é a soma das correntes nas lâmpadas. A potência total (P) é a soma das potências individuais de cada lâmpada.

2. Conexão em série: Quando duas lâmpadas estão em série, a corrente que passa por cada uma delas é a mesma. A tensão total da fonte é dividida entre as duas lâmpadas. A potência total é calculada com base na resultante das potências individuais, considerando a divisão da tensão.

Justificação da alternativa correta (A - 6 W):

Quando as lâmpadas estão ligadas em paralelo, a potência total fornecida é de 24 W. Isso significa que cada lâmpada está usando metade dessa potência, ou seja, 12 W. Quando as lâmpadas são ligadas em série, a tensão de 12 V da fonte é dividida igualmente entre as duas lâmpadas, resultando em 6 V em cada lâmpada.

Como a potência elétrica é dada pela fórmula P = V²/R, onde V é a tensão e R é a resistência, a redução da tensão pela metade em cada lâmpada resulta em um quarto da potência dissipada. Logo, cada lâmpada dissipa 3 W, totalizando 6 W para o conjunto em série.

Análise das alternativas incorretas:

• B - 9 W: Não condiz com os cálculos, pois seria necessário que cada lâmpada dissipasse uma potência de 4,5 W, o que não ocorre com a divisão de tensão igualmente entre as lâmpadas.
• C - 12 W: Corresponderia à potência de uma única lâmpada em paralelo, não ao conjunto em série.
• D - 18 W: Não é possível, pois excederia a potência dissipada quando a tensão é dividida igualmente.
• E - 24 W: Essa é a potência total no caso de ligação em paralelo, não em série.

Para resolver questões desse tipo, é importante lembrar as relações entre tensão, corrente e resistência, além de como a configuração dos elementos do circuito afeta a distribuição dessas grandezas.

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