Brilho e número de baterias

Currículos: KS2 (Year 6)

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Objetivo

Descobrir como o brilho de uma lâmpada depende da tensão, isto é, do número de baterias ligadas em série.

A montagem

Três circuitos com lâmpadas iguais de 4,5 V / 1 W: uma bateria AA de 1,5 V no de cima, duas no do meio, três no de baixo. O polo positivo de cada bateria está ligado ao polo negativo da seguinte.

Procedimento

1. Compare o brilho das três lâmpadas.
2. Escolha uma das baterias do circuito de baixo e, no cartão de parâmetros, mude o tipo dela para AAA e depois para “Bateria 9 V”. Como muda o brilho?
3. Volte o tipo para AA e troque a lâmpada queimada: no cartão de parâmetros dela, desmarque a caixa “Queimada”.

Resultado esperado

Com uma bateria o filamento mal brilha, com duas a lâmpada brilha com metade da intensidade, e com três, com intensidade total: 3 × 1,5 = 4,5 V, que é a sua tensão nominal. Quanto mais baterias, maior a tensão e mais a lâmpada brilha. AAA no lugar de AA quase não muda o brilho, já que a tensão é a mesma. Com a bateria de 9 V o circuito tem 12 V, quase três vezes a tensão nominal da lâmpada: a lâmpada dá um clarão forte e queima em centésimos de segundo, pois o filamento se rompe e o circuito se abre. Para continuar, volte o tipo para AA e troque a lâmpada: desmarque a caixa “Queimada” no cartão de parâmetros dela.

Questões

1. Quantas baterias de 1,5 V são necessárias para a lâmpada brilhar com intensidade total?
2. Por que não se pode ligar uma lâmpada real de 4,5 V a 9 V?

Respostas

1. Três baterias: 3 × 1,5 = 4,5 V, que é a tensão para a qual a lâmpada foi feita.
2. 9 V é o dobro da tensão para a qual a lâmpada foi feita. Uma corrente maior passa pelo filamento fino, e ele esquenta muito mais do que consegue suportar, então logo se rompe e a lâmpada queima.