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Questão de Física do ENEM 2023: Em relação à situação em que todas as lâmpadas funcionam, após a queima de $L_2$,…
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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.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Diagrama de circuito elétrico simples. À esquerda há uma pilha grande, com o polo + no alto e − embaixo, identificada abaixo como Fonte de energia. Do polo positivo parte um fio que se ramifica em um trecho em paralelo: nele estão associados em paralelo uma lâmpada amarela rotulada L₁ e um resistor marrom rotulado R. O trecho seguinte, à direita, também está em paralelo, com um resistor R e uma lâmpada amarela L₂. Do polo negativo parte um fio que se ramifica em outro trecho em paralelo, contendo uma lâmpada amarela L₃ e um resistor R. Os trechos são ligados em série entre si ao longo do circuito.
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
L₁ R L₂ L₃ Fonte de energia
Em relação à situação em que todas as lâmpadas funcionam, após a queima de L2, os brilhos das lâmpadas serão
Quando L2 queima, ela vira um circuito aberto, mas o resistor R que está em paralelo com ela continua permitindo a passagem de corrente. Assim, o conjunto de L2 deixa de ter resistência equivalente RL+RRLR e passa a ter resistência R, que é maior. Como os três conjuntos estão em série, a resistência total do circuito aumenta; com a mesma tensão da fonte, a corrente total diminui. Para L1 e L3, a tensão recebida é U=IRconjunto, e como a corrente I ficou menor, essa tensão também diminui. Menor tensão sobre cada lâmpada restante significa menor potência dissipada e, portanto, brilho menos intenso.
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