PUC Minas 2015 (2º semestre, interior) — questão 29 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o que acontece com duas lâmpadas de 24 V / 48 W ligadas em série numa bateria de 12 V.

Passo 1 — a resistência de cada lâmpada. Dos valores nominais:

$$R = \frac{U^2}{P} = \frac{24^2}{48} = \frac{576}{48} = 12\ \Omega$$

Passo 2 — a corrente no circuito em série. A resistência equivalente é 12 + 12 = 24 Ω:

$$i = \frac{U}{R_{eq}} = \frac{12}{24} = 0{,}5\ \text{A}$$

Conferindo a potência: cada lâmpada fica com 6 V e dissipa

$$P = R\,i^2 = 12 \times 0{,}5^2 = 3\ \text{W}$$

Isso é 1/16 da potência nominal, e não a metade. (Considerando a resistência constante, como é costume nesses exercícios.)

Por que não as outras: (A) qualquer tensão faz passar corrente por um resistor; (B) em série a corrente é a mesma nas duas, que são iguais: ou as duas acendem, ou nenhuma; (C) com metade da tensão, cada uma fica com ¼ da tensão nominal e, como P = U²/R, com 1/16 da potência.

⚠️ A armadilha: achar que a potência cai na mesma proporção que a tensão (alternativa C). A potência depende do quadrado da tensão.

A ideia em uma frase: use os valores nominais só para achar R = U²/P; depois, a corrente no circuito real vem de i = U/R_eq.

Resposta: alternativa D (0,5 A).