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Questão 98 Enem 2023 - dia 2 - Matemática e Ciências da natureza

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Questão 98

Associação de Resistores

    O circuito com três lâmpadas incandescentes idênticas, representado na figura, consiste em uma associação mista de resistores. Cada lâmpada (L1, L2 e L3) é associada, em paralelo, a um resistor de resistência R, formando um conjunto. Esses conjuntos são associados em série, tendo todas as lâmpadas o mesmo brilho quando ligadas à fonte de energia. Após vários dias em uso, apenas a lâmpada L2 queima, enquanto as demais permanecem acesas.


Em relação à situação em que todas as lâmpadas funcionam, após a queima de L2 , os brilhos das lâmpadas serão



a)

os mesmos. 

b)

mais intensos.

c)

menos intensos. 

d)

menos intensos para L1 e o mesmo para L2.

e)

 mais intensos para L1 e menos intenso para L3.

Resolução

Sendo uma lâmpada incadescente, quando L2 se queimar corrente elétrica deixará de circular através dela. A figura abaixo ilustra os circuitos percorridos por corrente elétrica antes (acima) e depois (abaixo) da queima de L2.

Quando dois resistores estão associados em paralelo, a resistência equivalente da associação é menor do que a resistência de cada um individualmente. A queima de L2 faz, portanto, a resistência elétrica do circuito aumentar, visto que a resistência R do resistor é maior do que a resistência da associação entre R e L2 em paralelo, R>R2 (porções destacadas na figura acima).

Como a resistência equivalente Req do circuito total aumenta com a queima de L2, já que o restante dos elementos está associado em série, a intensidade da corrente elétrica i fornecida pelo gerador, a fonte de energia e tensão U, diminui, em acordo com a primeira lei de Ohm: i=U/Req.

Diminuindo a corrente fornecida pelo gerador, diminui a parte iL das correntes que passam pelas lâmpadas restantes, de resistências RL, o que faz suas potências PL diminuírem, uma vez que PL=RL·iL2.

Portanto, a alternativa correta é a c, pois as lâmpadas irradiarão menos devido à menor potência.