EEAR 2023 (CFS 2) — questão 78 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: qual lâmpada brilha mais (dissipa mais potência) quando as quatro estão em série numa fonte de 12 V.

Passo 1 — a resistência de cada lâmpada, pelos valores nominais, com $R = U^2/P$:

$$R_1 = \frac{144}{6} = 24\ \Omega$$

$$R_2 = \frac{144}{12} = 12\ \Omega$$

$$R_3 = \frac{144}{24} = 6\ \Omega \qquad R_4 = \frac{144}{48} = 3\ \Omega$$

Passo 2 — em série a corrente é a mesma em todas. Então a potência de cada uma é $P = R\,i^2$, com o mesmo i: dissipa mais quem tem maior resistência, a L1.

Conferindo: $R_{eq} = 45$ Ω, $i = 12/45 = 4/15$ A; $P_1 = 24 \times (4/15)^2 \approx 1{,}7$ W, contra $P_4 = 3 \times (4/15)^2 \approx 0{,}21$ W.

⚠️ A armadilha: escolher a L4 (alternativa D) porque ela tem o maior valor escrito no bulbo. Os 48 W só valem com 12 V aplicados nela; em série, a tensão se divide e quem fica com a maior parte é a lâmpada de maior resistência.

A ideia em uma frase: em série a corrente é comum, e P = Ri² faz a lâmpada de maior resistência (a de menor potência nominal) brilhar mais.

Resposta: alternativa A (L1).