Os chuveiros elétricos são constituídos pela alimentação elétrica de um resistor que aquece a água circulante através da troca de calor. A regulação da temperatura da água é conseguida através de uma chave de seleção que altera o comprimento do resistor elétrico ao submetê-lo à tensão de alimentação. Com relação aos fenômenos elétricos envolvidos no funcionamento de um chuveiro elétrico, analise as afirmativas a seguir.
I. Um chuveiro apropriado para ser alimentado por uma tensão elétrica de 110V, com a chave de seleção na posição “Inverno” (Potência de 4400W), requer uma proteção de um disjuntor de, no mínimo, 40A.
II. Um chuveiro elétrico, quando selecionado em sua maior potência disponível (valor de 4500W), na posição “Verão” e alimentado por uma tensão de 220V, requer uma proteção de um disjuntor de 20A.
III.Um chuveiro elétrico, atuando em sua maior potência elétrica, requer que sua chave de seleção seja posicionada de forma que utilize o maior comprimento do resistor elétrico.
IV. A energia consumida por um chuveiro elétrico com Potência de 4800W, em três banhos de 15 minutos por dia, é de 3,6 kWh.
V. Se a corrente elétrica circulante no resistor de um chuveiro, quando alimentado por uma tensão elétrica de 220V, for de 5A, a sua resistência elétrica é de 44Ω.
I. Um chuveiro apropriado para ser alimentado por uma tensão elétrica de 110V, com a chave de seleção na posição “Inverno” (Potência de 4400W), requer uma proteção de um disjuntor de, no mínimo, 40A.
II. Um chuveiro elétrico, quando selecionado em sua maior potência disponível (valor de 4500W), na posição “Verão” e alimentado por uma tensão de 220V, requer uma proteção de um disjuntor de 20A.
III.Um chuveiro elétrico, atuando em sua maior potência elétrica, requer que sua chave de seleção seja posicionada de forma que utilize o maior comprimento do resistor elétrico.
IV. A energia consumida por um chuveiro elétrico com Potência de 4800W, em três banhos de 15 minutos por dia, é de 3,6 kWh.
V. Se a corrente elétrica circulante no resistor de um chuveiro, quando alimentado por uma tensão elétrica de 220V, for de 5A, a sua resistência elétrica é de 44Ω.
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I) VERDADEIRA
II) FALSA
III) FALSA
IV) VERDADEIRA
V) FALSA
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A energia elétrica consumida por um aparelho é dada por
E = P . Δt
E: energia elétrica
P: potência elétrica
Δt: tempo de funcionamento
A unidade de medida da energia no Sistema Internacional (SI) é o Joule (J), mas por resultar valores muito grandes é comum o uso de uma unidade mais prática, o quilowatt-hora (kWh).
Já a potência elétrica pode ser obtida por
[tex]\mathbf{P=U\cdot i}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\: ou\:\:\:\:\:\:\:\:\:\: \mathbf{P=R\cdot i^2} \:\:\:\:\:\:\:\:\:\: ou \:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathbf{P=\dfrac{U^2}{R}}[/tex]
No nosso caso
I) VERDADEIRA
[tex]P=U\cdot i\\\\4\,400=110\cdot i\\\\\dfrac{4\,400}{110}=i\\\\i = 40\:A[/tex]
II) FALSA
[tex]P=U\cdot i\\\\4\,500=220\cdot i\\\\\dfrac{4\,500}{220}=i\\\\i = 20,45\:A[/tex]
III) FALSA
[tex]P=\dfrac{U^2}{R}[/tex] Potência maior ⇒ resistência menor [tex]\uparrow P=\dfrac{U^2}{\downarrow R}[/tex]
2ª lei de Ohm
[tex]R = \rho \cdot \dfrac{L}{A}[/tex] Resistência menor ⇒ comprimento menor [tex]\downarrow R = \rho \cdot \dfrac{\downarrow L}{A}[/tex]
IV) VERDADEIRA
P = 4 800 W ÷ 1 000 = 4,8 kW
Δt = 15 min × 3 banhos = 45 min ÷ 60 = 0,75 h
E = P . Δt
E = 4,8 . 0,75
E = 3,6 kWh
V) FALSA
U = 220 V
i = 5 A
[tex]U= R\cdot i\\\\220= R\cdot 5\\\\220 \cdot 5=R\\\\R = 1\,100\: \Omega[/tex]
A fórmula original da potência elétrica é P = U . i.
Combinada com a 1ª lei é que surgem as outras duas:
P = R . i² e P = U²/R