Em um laboratório, são apresentados aos alunos uma lâmpada, com especificações técnicas de 6 V e 12 W, e um conjunto de 4 pilhas de 1,5 V cada.
Qual associação de geradores faz com que a lâmpada produza maior brilho?
Resolução em Texto
📌 🧮 Tema Geral:
🔸 Associação de fontes de tensão (geradores) e potência elétrica
📚 Matérias Necessárias para a Solução
🔹 Física — Eletrodinâmica
🔢 Nível da Questão
🔸 Fácil — envolve reconhecimento gráfico e interpretação direta de associações
✅ Gabarito
- Letra C
📝 Resolução Passo a Passo
🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Trecho-chave do enunciado:
“Qual associação de geradores faz com que a lâmpada produza maior brilho?”
🎯 Objetivo da questão:
Identificar a associação de pilhas que fornece maior energia (maior corrente ou maior tensão) para a lâmpada.
👉 O que ele quer saber?
Qual arranjo dos 4 geradores de 1,5 V entrega 6 V totais, compatível com a tensão ideal da lâmpada.
📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
1️⃣ Lei de Ohm
- V=R⋅i –> i = V/R
✅ Quanto maior a tensão (V) aplicada à lâmpada, maior a corrente (i), e maior o brilho — até o ponto em que a potência não ultrapasse 12 W.
2️⃣ Associação de pilhas:
- Em série: as tensões se somam
Ex: 4 pilhas de 1,5 V → Vtotal=1,5×4=6 V - Em paralelo: a tensão se mantém igual à de uma única pilha
Ex: Vtotal=1,5 V
✅ Como a lâmpada é de 6 V, precisamos somar as pilhas → usar associação em série.
🧷 Passo 3: Desenvolvimento de Raciocínio
- Temos: 4 pilhas de 1,5 V
- Queremos: brilho máximo, ou seja, tensão máxima compatível com a lâmpada (6 V)
- A figura que mostra as 4 pilhas em série é a alternativa C
Dados:
- Pilhas: 4 × 1,5 V
- Lâmpada: 6 V, 12 W
🔹 Em série: Vtotal=1,5+1,5+1,5+1,5=6 V
👉 É a tensão ideal para a lâmpada — brilho máximo sem risco de queima
🔹 Em paralelo: Vtotal=1,5 V
👉 Muito abaixo dos 6 V, a lâmpada não acende ou brilha muito pouco
🧩 Passo 4 : Análise das Alternativas
A) 2 blocos de 2 pilhas em paralelo (cada bloco em série)
❌ Tensão total = 3 V
B) 2 blocos de 2 pilhas em série (ligados entre si em paralelo)
❌ Tensão total = 3 V
C) As 4 pilhas em série total
✅ Tensão total = 6 V → brilho máximo compatível com a lâmpada
D) Associação mista — 2 pares em série depois ligados em série com mais 2 pilhas
❌ Soma parcial incompleta, tensão < 6 V
E) 2 pares de pilhas em paralelo (baixa tensão)
❌ Tensão total = 1,5 V
🎯Passo 5: Conclusão e justificativa final
A associação de 4 pilhas em série fornece exatamente os 6 V exigidos pela lâmpada para atingir sua potência ideal (12 W).
Por isso, a alternativa C representa a melhor forma de acender a lâmpada com brilho máximo, sem danificá-la.
✅ Gabarito final: Letra C
