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Questão 2

UFU 2021
Física

(UFU - 2021 - MEDICINA)

Geralmente, as residências recebem da rede de distribuição elétrica três cabos que são ligados ao imóvel, conforme esquema abaixo. Um deles é chamado de neutro (N) e cada um dos outros dois cabos (I e II) apresenta uma diferença de potencial de 127 V entre ele e o fio neutro. Como dispositivo de segurança, os imóveis também apresentam disjuntores que se desarmam, caso a corrente demandada pelo circuito ultrapasse o limite de segurança suportável.

Com base na situação descrita,

A) explique por que dispositivos potentes, como aquecedores térmicos ou chuveiros, devem preferencialmente ser ligados a tomadas montadas com os fios I e II do esquema.

B) se numa residência com ddp constante de 120 V for ligado um chuveiro de 3.600 W, qual o número máximo de lâmpadas de 100 W que ainda podem ser ligadas, concomitantemente ao chuveiro, sem que um disjuntor de 40 A seja desarmado?

Gabarito:

Resolução:

A) Dispositivos que precisam de maior potência são percorridos por maiores correntes. Assim, tendo em vista que P = U i, ao ligar o fio I e II estaríamos mudando a tensão de 127V para 254V e, portanto, maior tensão e menor corrente. Com uma menor corrente é possível para os fios possuírem menor diâmetro, o disjuntor ser mais fraco, reduzindo o custo da instalação e o aquecimento oriundo de efeito dissipativo (efeito Joule).

B) U cdot i = 3600 + 100 N

120 cdot 40 = 3600 + 100 N

100 N = 1200

N = 12  Lhat{a}mpadas

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