Questões de Vestibular de Física - Circuitos Elétricos e Leis de Kirchhoff
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Nos últimos anos, materiais exóticos conhecidos como isolantes topológicos se tornaram objeto de intensa investigação científica em todo o mundo. De forma simplificada, esses materiais se caracterizam por serem isolantes elétricos no seu interior, mas condutores na sua superfície. Desta forma, se um isolante topológico for submetido a uma diferença de potencial U , teremos uma resistência efetiva na superfície diferente da resistência do seu volume, como mostra o circuito equivalente da figura abaixo. Nessa situação, a razão entre a corrente que atravessa a porção condutora na superfície e a corrente que atravessa a porção isolante no interior do material vale
Um resistor ôhmico foi ligado a uma fonte de tensão variável, como mostra a figura.
Suponha que a temperatura do resistor não se altere significativamente
com a potência dissipada, de modo que sua resistência
não varie. Ao se construir o gráfico da potência dissipada
pelo resistor em função da diferença de potencial U aplicada a
seus terminais, obteve-se a curva representada em:
Dispõe-se de várias lâmpadas incandescentes de diferentes potências, projetadas para serem utilizadas em 110 V de tensão. Elas foram acopladas, como nas figuras I, II e III abaixo, e ligadas em 220 V.
Em quais desses circuitos, as lâmpadas funcionarão como
se estivessem individualmente ligadas a uma fonte de
tensão de 110 V?