UEM 2022 (PAS, etapa 3, Conhecimentos Específicos) — questão 33 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: calcular a corrente em cada lâmpada em várias associações e ver se fica entre 9 mA e 27 mA.

(01) Falsa. Em série, a corrente é a mesma em todas:

$$R_{eq} = 4 \cdot 400 = 1600\ \Omega$$

$$i = \frac{12}{1600} = 7{,}5\ \text{mA}$$

Abaixo de 9 mA: nenhuma acende (e, por ser a mesma corrente, nunca acenderiam só três).

(02) Falsa. Em paralelo, cada lâmpada fica ligada diretamente à bateria: recebe os 12 V inteiros. (Os 3 V seriam a tensão em cada uma na ligação em série.)

(04) Verdadeira.

$$R_{eq} = \frac{400}{4} = 100\ \Omega$$

$$i = \frac{12}{100} = 0{,}12\ \text{A} = 120\ \text{mA}$$

(Cada lâmpada recebe 30 mA, acima de 27 mA: nenhuma acenderia, mas a afirmação só fala de $R_{eq}$ e da corrente total, que estão certas.)

(08) Falsa. O par em paralelo vale 200 Ω, e as duas em série valem 800 Ω:

$$R_{eq} = 200 + 800 = 1000\ \Omega$$

$$i = \frac{12}{1000} = 12\ \text{mA}$$

As duas da parte em série recebem 12 mA e acendem; mas a corrente se divide no par em paralelo, 6 mA para cada uma, e essas não acendem.

(16) Verdadeira. Dois pares em paralelo, ligados em série:

$$R_{eq} = 200 + 200 = 400\ \Omega$$

$$i = \frac{12}{400} = 30\ \text{mA}$$

Em cada par, a corrente se divide igualmente: 15 mA por lâmpada, dentro da faixa. Todas acendem.

⚠️ A armadilha: na (04), descartar a afirmação porque as lâmpadas não acenderiam em paralelo. A frase só afirma valores de resistência e corrente total, e eles estão corretos.

A ideia em uma frase: ache a corrente total pela resistência equivalente e depois veja como ela se divide: é a corrente em cada lâmpada que decide se ela acende.

Resposta: soma 20 (04 + 16).