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Fuvest 2018 Atualmente são usados LEDs (Light Emitting Diode) na iluminação doméstica


Atualmente são usados LEDs (Light Emitting Diode) na iluminação doméstica. LEDs são dispositivos semicondutores que conduzem a corrente elétrica apenas em um sentido. Na figura, há um circuito de alimentação de um LED (L) de 8 W, que opera com 4 V, sendo alimentado por uma fonte (F) de 6 V.

O valor da resistência do resistor (R), em , necessário para que o LED opere com seus valores nominais é, aproximadamente,

(A) 1,0.

(B) 2,0.

(C) 3,0.

(D) 4,0.

(E) 5,0.

Tags – Física, circuitos eletrônicos, LED, Lei de Kirchoff das malhas.

Resolução

Pela 2ª Lei de Kirchhoff (Lei das Malhas ou Lei das Tensões), a soma algébrica da diferença de potencial elétrico (d.d.p) em um percurso fechado é nula.  Como a f.e.m fornecida pela fonte é de 6 V e no LED há uma queda de tensão de 4 V, deve haver uma queda de 2 V no resistor:

∑Ui=0 → 6 V – 4 V + UR = 0 → UR= – R x iR = -2 V

A resistência e o LED estão em séries, logo a corrente que passa em ambos é a mesma, assim calculando a corrente que passa no LED, teremos a corrente que passa na resistência e poderemos calcular o valor da resistência. Pela fórmula para calculo da potência:

PL = UL x i →  iL = PL / UL = 8 W / 4 V = 2 A = iR

R = 2 V / 2 A = 1 Ω

Alternativa A.