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Como é que a resistência medida com o multímetro resultou ser cerca de 10 vezes menor do que resistência nominal de uma lâmpada?

Numa aula prática calculamos a resistência de uma lâmpada com as especificações 127v/40w. Usamos a fórmula I=P/U —–> R=U/I e obtemos R = 403,225 Ohms Porém a medição com o multímetro mostrou outro valor bem diferente, sendo que o valor da resistência era muito mais baixa entre 30 a 40 Ohms. E agora?

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

É bem sabido que a resistência elétrica de condutores metálicos é dependente da temperatura do condutor. A presunção de que a resistência elétrica é exclusivamente uma característica do condutor é uma idealização, concretizada em condutores metálicos quando mantidos sempre na mesma temperatura.

O filamento de uma lâmpada de incandescência passa por uma enorme diferença de temperatura quando é alimentado. Antes de ligar a lâmpada o filamento está na temperatura ambiente e depois, quando submetido à tensão de alimentação preconizada pelo fabricante, quando já está emitindo luz amarelada, se encontra em uma temperatura de 2000 a 3000 graus C! O ponto de fusão do tungstênio é cerca de 3400 graus C.

Assim sendo, se tomarmos os valores nominais de tensão e potência para uma lâmpada, temos que considerar que a potência referida pelo fabricante é aproximadamente válida com o filamento a cerca de 2000 ou de 3000 graus C.

Portanto, o valor calculado de 400 ohms é válido para o filamento quente, incandescente!

Quando tu mediste com o multímetro a resistência elétrica do filamento ele se encontrava na temperatura ambiente.

Estão corretos os dois resultados portanto e a tua estranheza em relação a eles se dá porque implicitamente consideras que a resistência elétrica não depende das condições em que ela está sendo medida ou calculada. Esta presunção, frequentemente assumida, é falsa neste caso.

Medidas precisas da resistividade do tungstênio mostram que entre a tempertura ambiente e 3600 K ela cresce por cerca de 20 vezes conforme indica o gráfico abaixo.

tungstenio_resistividade

Para mais detalhes sobre os filamentos de lâmpadas incandescentes vide:

Potência elétrica em resistores não varia com o quadrado da tensão aplicada? O caso do filamento de tungstênio nas lâmpadas incandescentes

Potência elétrica em resistores não varia com o quadrado da tensão aplicada? O caso do filamento de carbono nas antigas lâmpadas incandescentes

Vide também

Lâmpada de 100 W e 220V ligada em 127 V

Consumo de energia elétrica do chuveiro depende da vazão da água?

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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Comentário dop Prof. Renato Machado de Brito (Escola de Engenharia – UFRGS)

Fernando
Tua resposta está absolutamente certa, aliás como sempre.
Talvez pudéssemos complementar que a medição correta da resistência  da lâmpada poderia ser feita dividindo-se a tensão a que ela estiver  submetida pela corrente medida com a lâmpada em funcionamento. Assim   necessitaríamos de um amperímetro, e um voltímetro e não de um  ohmímetro quando a resistência é lida com baixíssima corrente circulando pela lâmpada.
Outra observação interessante é que as lâmpadas de filamento  normalmente “queimam” ao serem ligadas. Isso ocorre porque o filamento estando inicialmente frio, a resistência é baixa provocando uma  corrente inicial muito alta e rompendo-se o filamento.
Um abraço.
Brito

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