ENEM 2023 · Ciências da Natureza · Física · circuitos elétricos
Questão 120 do ENEM 2023
Resposta: letra C. Três conjuntos (lâmpada em paralelo com um resistor R) estão em série com a fonte; todas as lâmpadas têm o mesmo brilho; a lâmpada L₂ queima; pede-se o brilho das demais.
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
- AOs mesmos.
- BMais intensos.
- CMenos intensos.Resposta correta
- DMenos intenso para L₁ e o mesmo para L₃.
- EMais intenso para L₁ e menos intenso para L₃.
Como resolver a questão 120 passo a passo?
O conceito que resolve
Em associação em série, a resistência equivalente aumenta quando um dos paralelos perde um ramo. Com a fonte de tensão constante, a corrente total diminui, e a tensão nos conjuntos restantes diminui.
Como chegar na resposta
- Antes: cada conjunto tem resistência equivalente r·R/(r + R), menor que R.
- Com L₂ queimada, o conjunto 2 fica só com R, que é maior: a resistência total aumenta.
- A corrente total diminui, então a tensão sobre os conjuntos 1 e 3 (corrente × resistência) também diminui.
- As lâmpadas L₁ e L₃ ficam menos intensas.
Por que cada alternativa
- AO brilho não permanece o mesmo, pois a corrente total mudou.
- BOs brilhos não aumentam: a corrente total diminui.
- CCorreta: as duas lâmpadas restantes ficam menos intensas.
- DL₃ não permanece igual: ela também está em série e tem a corrente reduzida.
- EL₁ não fica mais intensa: a corrente total diminui para todas.
Onde essa questão derruba a maioria
É tentador pensar que as lâmpadas independentes 'não notam' a queima de L₂, mas, em série, a corrente é a mesma para todos os conjuntos e muda quando a resistência de um deles muda.
O que estudar se você errou
Revise associação mista de resistores, resistência equivalente e brilho de lâmpadas.
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