Qual lâmpada brilha mais quando conectada em série e paralela e por quê?

Duas lâmpadas de 80 W e 100 W estão conectadas em série e em paralelo – qual delas brilhará mais?

A pergunta mais confusa que recebemos é que, se duas lâmpadas estiverem conectadas em série e depois em paralelo, qual delas brilhará mais e quais são as razões exatas? Bem, existem muitas informações na web, mas vamos detalhar muito passo a passo para calcular os valores exatos para esclarecer a confusão.

Primeiro de tudo, tenha em mente que a lâmpada com alta resistência e dissipa mais energia no circuito (não importa em série ou paralelo) brilhará mais . Em outras palavras, o brilho da lâmpada depende da tensão, corrente (V x I =Potência), bem como da resistência .

Além disso, lembre-se de que a potência dissipada em Watts não é a unidade de brilho. A unidade de brilho é lúmens (indicado por lm que é a unidade de fluxo luminoso derivada do SI) também conhecida como candela (unidade base de intensidade luminosa). Mas o brilho da luz é diretamente proporcional à potência da lâmpada . É por isso que mais potência que uma lâmpada está usando brilhará mais .

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Quando as lâmpadas são conectadas em série

As classificações das lâmpadas A potência é diferente e conectada em um circuito em série:

Suponha que temos duas lâmpadas de 80 W cada (lâmpada 1) e 100 W (Lâmpada 2), as tensões nominais de ambas as lâmpadas são de 220V e conectadas em série com uma tensão de alimentação de 220V AC. Nesse caso, a lâmpada com alta resistência e maior dissipação de energia brilhará mais que o outro. ou seja, A lâmpada de 80 W (1) brilhará mais forte e a lâmpada (2) de 100 W diminuirá a intensidade na conexão em série . Em resumo, em série, ambas as lâmpadas têm a mesma corrente fluindo através delas. A lâmpada com maior resistência terá uma maior queda de tensão e, portanto, maior dissipação de energia e brilho. Como? Vamos ver os cálculos e exemplos abaixo.

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Poder

P =V x I ou P =I ² R ou P =V ² /R

Agora, a resistência da Lâmpada 1 (80W);

Sabemos que a corrente é a mesma e a tensão é aditiva em um circuito em série mas a tensão nominal das lâmpadas são 220V. ou seja

Tensão no circuito em série:V_T =V₁ + V₂ + V₃ …+ V_n

Corrente no circuito em série:I_T =Eu₁ =I₂ =I₃ …Eu_n

Portanto_,

R =V ² /P₈₀

R_80W =220 ² / 80 W

R_80W =605Ω

E a resistência da Lâmpada 2 (100W);

R =V ² /P₁₀₀

R_100W =220 ² / 100 W

R_100W =484Ω

Agora, Atual;

I =V/R

=V / (R_80W + R_100W )

=220V / (605Ω + 484Ω)

I =0,202A

Agora,

Potência dissipada pela Lâmpada 1 (80W)

P =I ² R

P_80W =(0,202A) ² x 605Ω

P_80W =24,68 W

Potência dissipada pela Lâmpada 2 (100W)

P =I ² R₁₀₀

P_100W =(0,202A) ² x 484Ω

P_100W =19,74 W

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Portanto, potência comprovada dissipada P_80W > P_100W ou seja, A lâmpada 1 (80 W) é maior em dissipação de energia do que a lâmpada 2 (100 W) . Portanto, a lâmpada de 80 W é mais brilhante do que a lâmpada de 100 W quando conectada em série .

Você também pode encontrar a queda de tensão em cada lâmpada e então encontrar a dissipação de potência por P =V x I como segue para verificar o caso.

V =I x R ou I =V/R ou R =V/I … (Lei de Ohm Básica)

Para Lâmpada 1 (80W)

V₈₀ =I x R₈₀ =0,202 x 605Ω =122,3V

V₈₀ =122,3V

Para lâmpada 2 (100W)

V₁₀₀ =I x R₁₀₀ =0,202 x 484Ω =97,7V

V₁₀₀ =97,7V

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Agora,

Potência dissipada pela Lâmpada 1 (80W)

P =V ² ₈₀ /R₈₀

P_80W =122,3 ² V / 605Ω

P_80W =24,7 W

Potência dissipada pela Lâmpada 2 (100W)

P =V ² ₁₀₀ /R₁₀₀

P_100W =97,72 ² V/484Ω

P_100W =19,74 W

Tensão total no circuito em série

V_T =V₈₀ + V₁₀₀ =122,3 + 97,7 =220V

Mais uma vez provou que lâmpada de 80 W é maior em dissipação de energia do que lâmpada de 100 W quando conectado em série . Portanto, lâmpada de 80 W brilhará mais do que 100 W lâmpada quando conectada em série.

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Quando as lâmpadas são conectadas em paralelo

As classificações das lâmpadas As potências são diferentes e conectadas no circuito paralelo:

Agora temos as mesmas duas lâmpadas de 80W (lâmpada 1) e 100 W (Lâmpada 2) conectada em paralelo através da tensão de alimentação de 220V AC. Nesse caso, o mesmo acontecerá, ou seja, a lâmpada com mais corrente e alta dissipação de energia brilhará mais que o outro. Desta vez, a lâmpada de 100 W (2) brilhará mais forte e a lâmpada 1 de 80 W diminuirá . Em suma, em paralelo, ambas as lâmpadas têm a mesma tensão entre elas. A lâmpada com menor resistência conduzirá mais corrente e, portanto, terá maior dissipação de potência e brilho. Confuso? pois o caso foi invertido. Vamos ver os cálculos e exemplos abaixo para esclarecer a confusão.

Poder

P =V x I ou P =I ² R ou P =V ² /R

Agora, a resistência da lâmpada 1 (80W);

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Sabemos que as tensões são as mesmas no circuito paralelo e a tensão nominal das lâmpadas é de 220V. ou seja

Tensão no circuito paralelo:V_T =V₁ =V₂ =V3 …V_n

Corrente no circuito paralelo:I_T =Eu₁ + Eu₂ + Eu₃ …Eu_n

Portanto_,

R =V ² /P

R_80W =220 ² / 80 W

R_80W =605Ω

E a resistência da Lâmpada 2 (100W);

R =V ² /P

R_100W =220 ² / 100 W

R_100W =484Ω

Agora,

Potência dissipada pela Lâmpada 1 (80W), pois as tensões são as mesmas em um circuito paralelo.

P =V ² /R₁

P_80W =(220V) ² / 605Ω

P_80W =80 W

Potência dissipada pela Lâmpada 2 (100W)

P =V ² /R₂

P_100W =(220V) ² / 484Ω

P_100W =100 W

Assim, provado P_100W > P _{80 W} ou seja, A lâmpada 2 (100 W) é maior em dissipação de energia do que a lâmpada 1 (80 W) . Portanto, a lâmpada de 100 W é mais brilhante do que a lâmpada de 80 W quando conectada em paralelo.

Para verificar o caso acima, você também pode encontrar a corrente para cada lâmpada e, em seguida, encontrar a dissipação de energia por P =V x I do seguinte modo. Usamos a tensão nominal da lâmpada que é 220V.

I =P/V

Para Lâmpada 1 (80W)

Eu₈₀ =P₈₀ / 220 =80 W / 220 =0,364 A

Eu₈₀ =0,364A

Para lâmpada 2 (100W)

Eu₁₀₀ =P₁₀₀ / 220 =100 W / 220 =0,455 A

Eu₁₀₀ =0,455A

Agora,

Potência dissipada pela Lâmpada 1 (80W) pois as tensões são as mesmas no circuito paralelo.

P =I ² R₁

P_80W =0,364 ² A x 605Ω

P_80W =80 W

Potência dissipada pela Lâmpada 2 (100W)

P =I ² R₂

P_100W =0,455 ² A x 484Ω

P_100W =100 W

Corrente total no circuito paralelo

Eu_T =Eu₁ + Eu₂ =0,364 + 0,455 =0,818A

Mais uma vez provou que lâmpada de 100 W é maior em dissipação de energia do que a lâmpada de 80 W quando conectado em paralelo . Portanto, a lâmpada de 100 W brilhará mais do que a lâmpada de 80 W quando conectado em paralelo.

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Sem cálculos e exemplos

Cálculos e exemplos são para iniciantes. Para simplificar, lembre-se de que sempre, A lâmpada com “alta potência” terá “menos resistência” . O filamento da lâmpada com uma classificação alta é mais espesso do que a potência mais baixa . No nosso caso, o filamento da lâmpada de 80W é mais fino que o da lâmpada de 100W.

Em outras palavras, lâmpada de 100 watts tem menos resistência e lâmpada de 80 watts tem alta resistência .

Quando as lâmpadas são conectadas em série

Sabemos que a corrente em um circuito em série é a mesma em cada ponto, o que significa que ambas as lâmpadas recebem a mesma corrente e as tensões são diferentes. Obviamente, a queda de tensão na lâmpada de maior resistência (80W) será maior. Portanto, a lâmpada de 80 W brilhará mais forte do que a lâmpada de 100 W conectada em série porque a mesma corrente está fluindo através de ambas as lâmpadas, onde a lâmpada de 80 W tem mais resistência devido à menor potência, pois o filamento é mais fino significa que dissipa mais energia (P=V ² /R onde a potência é diretamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência ) e produzem mais calor e luz que a lâmpada de 100 W.

Quando as lâmpadas são conectadas em paralelo

Também sabemos que a tensão em um circuito paralelo é a mesma em cada seção, o que significa que ambas as lâmpadas têm a mesma queda de tensão. Agora, mais corrente fluirá na lâmpada que tem menos resistência, que é de 100 W, desta vez, o que significa que a lâmpada de 100 W dissipa mais energia do que a lâmpada de 80 W (P=I ² R ) onde a corrente e a resistência são diretamente proporcionais à potência. Portanto, lâmpada de 100 W brilhará mais em paralelo circuito .

Como saber se as lâmpadas estão conectadas em série ou paralela?

A maioria da fiação e instalação elétrica doméstica é feita em paralelo ou em série em vez de em série, pois a fiação paralela tem algumas vantagens sobre a fiação em série. Portanto, podemos notar que a lâmpada com classificação mais alta brilha mais intensamente em comparação com as lâmpadas com classificação de potência mais baixa. Nesse caso, a lâmpada de 100 W brilha mais do que a lâmpada de 60 W ou 80 W.

Agora, você deve saber que a lâmpada com maior potência brilhará mais quando conectada em paralelo e a lâmpada com menos potência brilhará mais no caso de fiação em série e vice-versa.

Pontos-chave :

• Em um circuito em série, a lâmpada de 80 W brilha mais devido à alta dissipação de energia em vez de uma lâmpada de 100 W.
• Em um circuito paralelo, a lâmpada de 100 W brilha mais devido à alta dissipação de energia em vez de uma lâmpada de 80 W.
• A lâmpada que dissipar mais energia brilhará mais forte.
• Em série, ambas as lâmpadas têm a mesma corrente fluindo através delas. A lâmpada com maior resistência terá uma queda de tensão maior e, portanto, terá maior dissipação de energia e brilho.
• Em paralelo, ambas as lâmpadas têm a mesma tensão entre elas. A lâmpada com menor resistência conduzirá mais corrente e, portanto, terá maior dissipação de energia e brilho.
• A maioria das lâmpadas elétricas domésticas são conectadas em paralelo.

Observação e bom saber:

• Mudanças de temperatura nas lâmpadas da vida real, então a lei de Ohm não é aplicável, pois é aplicável quando a resistência é constante, onde a resistência depende da temperatura.
• O coeficiente de temperatura das lâmpadas deve ser levado em consideração. Desprezamos o coeficiente de temperatura para usar a lei de Ohm para simplificação.
• No caso de lâmpadas incandescentes e filamentos de lâmpadas de tungstênio, incandescente é um dispositivo não linear (resistência) que possui um coeficiente de temperatura positivo.