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

Professor Lang,  li seus comentarios sobre a potência de lampadas incandescentes nao se reduzir a um quarto do valor quanto a ddp cai pra metade. O sr mostrou que a potencia se reduziu para um terço nas lampadas de de tungstenio. Potência elétrica em resistores não varia com o quadrado da tensão aplicada? O caso do filamento de tungstênio em lâmpadas 

O sr falou tambem das antigas lampadas com carbono no filamento e eu não sabia do comportamento diferente. Poderia informar mais? Agradeço.

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

As antigas lâmpadas, antes do uso do tungstênio, inventadas por Edison tinham filamento de carbono. Inicialmente bambu carbonizado e depois celulose.

Atualmente estão sendo produzidas tais lâmpadas com fins decorativos pois elas tem um filamento comprido e emitem um luz bem amarelada, decorrente de que a temperatura do filamento é menor do que nas lâmpadas de tungstênio. Vide http://oglobo.globo.com/ela/decoracao/lampada-com-filamento-de-carbono-ganha-destaque-em-projetos-de-iluminacao-16946432.

Eu realizei medidas em uma velha lâmpada com filamento de carbono que temos disponível no IF-UFRGS. Lâmpada esta que remonta à primeira metade do século XX.

Obtive a curva da potência da lâmpada em função da tensão eficaz que lhe era aplicada (figura abaixo).

lamp_carbono

Nota-se neste gráfico que a potência da lâmpada cresce de 11 W para 58 W quando a tensão cresce de 65 V para 130 V. Portanto a potência é multiplicada por um fator de 5,3 e não de 4 como a usual suposição de que a resistência é constante prevê.

Para as lâmpadas de tungstênio (conforme a postagem Potência elétrica …), na mesma faixa de tensão, a potência cresce por um fator de 3 e não de 4 como a usual suposição de que a resistência é constante prevê.

Abaixo encontra-se o gráfico da resistência elétrica do filamento de carbono em função da tensão aplicada.

resist_carbono

A resistência elétrica do filamento de carbono passa de 362 ohms para 297 ohms quando a tensão cresce de 65 V para 130 V.

Seja no filamento de tungstênio (conforme a postagem Potência elétrica …) ou de carbono as variações da resistência elétrica com o crescimento da tensão aplicada é consequente do aquecimento, do aumento na temperatura do filamento. Mas enquanto nas três lâmpadas com filamento de tungstênio a resistência elétrica aumentou com o crescimento da tensão aplicada (três curvas na parte inferior do gráfico abaixo), a lâmpada com filamento de carbono apresentou uma importante redução da resistência (curva superior no gráfico abaixo).

resist_4lamp

“Docendo discimus.” (Sêneca)

 

 

Acessos entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 1161.


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